金属高能脉冲熔积快速成型系统关键技术研究

【摘要】当今世界对新产品的需求日益膨胀,为满足市场的巨大要求,必须加快产品的设计及加工速度,因此快速成型技术顺应而生。快速成型技术以增材制造为思想,以降维制造为手段,实现三维原型件或功能件的先进制造技术。大部分快速成型技术关注于非金属样件的加工,已有的金属快速成型装置大多采用激光器或是电子束作为成型的探头,然而此类设备的结构具有复杂、功耗较大、寿命较短的缺点。本项目的研究目的是采用高能气体保护脉冲冷弧技术成型,利用红外测温技术实时进行监控,实现激光实时补偿与降温的金属高能脉冲熔积快速成型。本项目主要研究内容包括；熔积喷头研究与选型；成型系统机械结构设计；控制电路的设计；成型过程中实时温度控制研究。关键技术有ESD技术、ATmega2560、C#、A4988、氩气降温与激光补偿。熔积喷头采用ESD技术可以使成型件结合强度高及低热输入,机械结构设计中最为关键的是电机驱动模块的设计,采用A4988不仅精度高,而且控制简单灵活。整个系统控制核心是ATmega2560,可以实现电机、喷头与温度的控制,还可以实现将CAD制图模块制作出的三维立体模型通过C#编写上位机软件将G码自动解析。最终,本文成功的设计了金属高能脉冲熔积快速成型系统,并在塑料原型系统上对关键技术进行了验证。
【作者】汪静；
【导师】张冬；
【作者基本信息】宁夏大学，电子与通信工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】快速成型；ESD技术；氩气降温；激光补偿；

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