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《热加工工艺》2017年12月第46卷第23期

等离子弧增材制造设备与其工艺研究

许可可，陈克选，仇文杰，赖字

(兰州理工大学材料科学与工程学院。甘肃兰州730050)

摘要：电弧增材制造克服了以激光、电子束做热源的增材制造设备造价和运行成本高的问题，成为金属增材制造

技术的研究热点和重要发展方向。根据等离子弧的特点，设计了以等离子弧为热源的增材制造设备，并利用其研究了等

离子弧增材制造工艺，包括送丝角度、成型速度、焊接电流等对零件成型的影响。

关键词：电弧增材制造；等离子弧；设备；工艺

D0I：10．141511／．i．caki．1001-3814．2017．23．060

中图分类号：TG455文献标识码：A文章编号：1001．3814(2017)23．0221．04

StudyonEquipmentandProcessofPlasmaArcAdditiveManufacturing

．

XUKeke，CHENKexuan，QtUWenjie，LAIYu

(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Lan~ouUniversityofTechnology,I．~OU730050，China)

Abstract：ArcadditivemanufacturingovercomestheproblemsofhJg【hcostofthemanufacturingequirImentandhigh

operationcostbyusinghtelaserandelectronbeamashteheatsource，naditbecomesa~serachhotspotandnaimportant

developmentdirectionnihtemetaladditivemnaufacturingtechnoloyg．Accordingtothecharacteristicsofplasmaarc．the

additivemanufactureequipmentwihttheplasmaarcashteheatsourcewasdesigned，andhteplasmaarcadditive

mnaufacturingprocessnicludnightenifluenceofwirefeedingnagle，formnigspeednadweldnigcurrnetonthepartforming

Wasstudiedbyusnighteequipmem．

Keywords：arcadditivemnaufacturing；plasmarac；equipment；process

增材制造(additivemanufacturing，AM)技术是logiccontroller)等离子弧焊过程控制系统、焊接电

通过使用CAD设计数据，采用逐层累加的方法制源、送丝机、水冷循环系统、三维运动控制系统及其

造实体零件的技术，相对于传统的材料去除(切削加工作台组成。其工作原理如图1所示。

工)技术，是一种自下而上材料累加的制造方法”【。等离子弧增材制造设备工作原理：等离子弧金

目前．研究较多的增材制造方法有选择性激光属增材制造技术是用等离子弧焊热源，熔化金属基

烧结(SLS)、激光工程化净成形技术(LENS)、光固体(或前层熔积金属)和金属填充材料，由计算机控

化立体印刷一(SLA)、熔融沉积造型(FDM)。这些成型制三维运动机构和变位机，控制等离子弧沿预先设

技术以大功率激光器和电子束作为热源，烧结或熔定的层积路径