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申请/专利权人：江南大学

摘要：本发明公开了一种宽幅连续熔流铺造3D打印制造装置及方法，其包括支撑单元，所述支撑单元包括大理石工作台、设置于大理石工作台顶部端面的纵向移动轴系、设置于纵向移动轴系顶部端面的立柱、设置于立柱顶部端面的横向移动轴系以及设置于横向移动轴系中部的垂直移动轴系，以及；打印单元，所述打印单元包括冶炼炉、设置于冶炼炉顶部的炉盖和设置于冶炼炉侧面的调节组件，本装置成本低，效率高且均匀性一致性好。

主权项：1.一种宽幅连续熔流铺造3D打印制造方法，其特征在于：通过宽幅连续熔流铺造3D打印制造装置实现，该装置包括，支撑单元（100），所述支撑单元（100）包括大理石工作台（101）、设置于大理石工作台（101）顶部端面的纵向移动轴系（102）、设置于纵向移动轴系（102）顶部端面的立柱（103）、设置于立柱（103）顶部端面的横向移动轴系（104）以及设置于横向移动轴系（104）中部的垂直移动轴系（105），以及；打印单元（200），所述打印单元（200）包括冶炼炉（201）、设置于冶炼炉（201）顶部的炉盖（202）和设置于冶炼炉（201）侧面的调节组件（203）；所述大理石工作台（101）底部端面设置有可调地脚（101a），所述大理石工作台（101）的顶部端面设置有增材基座（101b），所述增材基座（101b）的顶部端面设置有制件基板（101c），所述工作台（101）的顶部端面还设置有惰性气体罩（101d）；所述横向移动轴系（104）的一端设置有横向移动轴电机（104a），所述横向移动轴系（104）与垂直移动轴系（105）的连接处设置有连接块（104b）,所述垂直移动轴系（105）的顶部端面设置有垂直移动电机（105a），所述纵向移动轴系（102）上设置有纵向移动轴电机（102a）；所述垂直移动轴系（105）的底部端面设置有熔铸系统基板（105b），所述熔铸系统基板（105b）上设置有冶炼炉安装板（105c），所述冶炼炉（201）设置在冶炼炉安装板（105c）上，所述冶炼炉（201）侧面还设置有分段阀瓣控制电机，所述冶炼炉（201）的底部设置有分段控制阀瓣（201b）；所述炉盖（202）上设置有炉盖开启移动轴（202a）和炉盖开启拖动板（202b），所述炉盖开启移动轴（202a）连接熔铸系统基板（105b）；所述炉盖开启移动轴（202a）上设置有炉盖开启驱动电机（202a-1），所述炉盖开启拖动板（202b）上设置有挤压驱动电机（202b-1）；所述挤压驱动电机（202b-1）的一端设置有挤压丝杠（202b-2），所述挤压丝杠（202b-2）的一端连接有挤压活塞（202b-3），所述挤压活塞（202b-3）上设置有止转导向柱（202b-4）；所述调节组件（203）包括设置在冶炼炉（201）侧面的分段阀瓣控制电机（203a）和电极安装支座（203b）、设置在电极安装支座（203b）上的电极方向调节板（203c）、设置在电极方向调节板（203c）上的电极座（203d）、设置在电极座（203d）上的钨电极（203e）；以及，所述方法包括，将增材制造的材料放置到冶炼炉（201）进行冶炼；建立变幅宽铸焊增材成形工艺数据库；由工艺数据库得到工艺参数，对三维模型进行切片分层；对每层截面进行扫描路径规划，以设备具有的幅宽、分段为条件，保证制件成形层厚，生成输出铺设扫描路径及分段阀瓣实时联动角度；根据输出铺设扫描路径及分段阀瓣实时联动角度计算结果，建立实时温度场预测模型，设定冶金连接温度，计算实时电弧预热控制参数，输出电极阵各电极通电时序及对应输入功率；安装制件基板（101c），根据制件材料及工艺要求，将增材基座（101b）预热至设定温度；定位找正，以喷口中心为对刀点，在制件基板（101c）上建立工作坐标系；工作区填充惰性气体，在制造过程中，实时监测保证惰性气体充足；启动自动增材程序，依据分段开启对应电弧，对基体加热，阀瓣根据分段控制开启位置，挤压驱动电机（202b-1）带动挤压活塞（202b-3），以恒定压力挤出熔融金属，龙门架纵向和横向移动轴系（104）联动，根据路径坐标进行扫描移动，变幅宽多段连续金属熔融流形成道，若干道铺造衔接形成一层截面；循环往复逐层累积，最后形成3维制件。

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