阮亮 朱雪岩

摘 要：因传统的增材制造技术存在金属材料利用率低、成型慢、成本高且对成型环境要求苛刻等诸多缺点而限制了其应用领域，本文设计的金属丝材快速成型设备很好地将电磁感应加热技术和增材制造技术结合在一起，提高了金属成型的效率，降低了设备的制造成本，并为金属增材制造技术提供了一种新的方法。

关键词：金属丝材;快速成型;电磁感应;设备

1 绪论

增材制造俗称3D打印，相对于传统的材料加工技术来说，是一种“自下而上”的制造方法。增材制造技术的特点是可以快速制造出结构复杂而传统方式无法加工的零件，尤其适合于单件小批量的定制化产品[1-2]。电磁感应加热技术的实质是利用电磁感应在导体内产生涡流发热来加热金属，感应线圈通过电磁感应的方式把电能传递给被加热的金属，电能在金属内部由于存在电阻率而转化为热能，从而达到快速加热金属的目的[3-4]。因传统的增材制造技术存在金属材料利用率低、成型慢、成本高且对成型环境要求高等诸多缺点而限制了其应用领域。本文设计的金属丝材快速成型设备很好地将电磁感应加热技术和增材制造技术结合在一起，提高了金属成型效率，降低了设备的制造成本及运行成本。

2 设备设计

金属丝材快速成型增材制造设备主要包括成型平台、丝材驱动装置、气体保护装置、感应加热喷头、运动台和控制系统。该设备的工作原理是利用电磁感应加热的技术对金属丝材进行快速加热，金属丝材成熔融状态后再经喷头挤出并层层沉积，如此循环直至成型。……