3D打印技术8.5 电弧法熔丝沉积成型技术

WAAM技术在航空航天领域的应用将主要集中
在原位制造和复合制造。目前，虽然WAAM设 备的自动化水平相对较低，相关数据库短缺， 难以实现大规模工程应用；但是随着人们的高 度关注，WAAM技术在航空航天领域零件的快
速研制及小批量生产方面将有十分广阔的应用
前景。
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课堂作业
思考
1. 你如何看电弧3D打印技术，有潜力吗？
模块8 金属3D直接打印成型
8.5 电弧法熔丝沉积成型技术
1
电弧法熔丝沉积成型技术的工艺原理 电弧法熔丝沉积成型技术的工艺特点 电弧法熔丝沉积成型技术的工艺过程
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本节知识 点
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课程导入
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思考：
1. 你对电弧法熔丝沉积成型技术了解吗？ 2. 比较电弧法熔丝沉积成型技术和电弧金属喷涂技术有何区别？
2. 电弧增材制造比激光增材更有发展前景？
课程学习
8.5 电弧法熔丝沉积成型技术
电弧增材制造技术 （WireArcAdditiveManufacture，WAAM）
电弧法是以电弧作为成型热源将金属丝材熔化，
按设定的成形路径堆积每一层片，采用逐层堆积 的方式形成所需的三维实体零件
8.5.1 电弧法熔丝沉积成型技术工艺原理
8.5.2 电弧法熔丝沉积成型技术的工艺特点
欧洲空中客车（Airbus）、庞巴迪 （Bombardier）英国宇航系统（BAEsystem）dMartin-UK）、欧洲导弹生产商 （MBDA）和法国航天企业Astrium等，均利 用WAAM技术实现了钛合金以及高强钢材料大 型结构件的直接制造，大大缩短了大型结构件 的研制周期。图4为BAE公司制造的高强钢炮弹 壳体。
缺点
（1）成形工艺需要改进。
（2）成形系统有待优化。 （3）成形材料成型性能需要进一步提高。
8.5.3 电弧法熔丝沉积成型技术的工艺过程
第一步 第二步 第三步 第四步 第五步 第五步 建立CAD三维模型 使用切片软件，进行切片 近净成型 热处理以消除内部应力、改善金属组织结构 精加工及表面抛光
知识拓展
电弧增材制造技术在航空航天领域的应用
近年来，WAAM技术在国外发展相对成熟，许多大 型航空航天企业及高校积极开发WAAM技术，制造 了大型金属结构件。克莱菲尔德大学采用MIG电弧
增材制造技术制造钛合金大型框架构件（如图所
示），沉积速率达到数千克每小时，焊丝利用率高 达90%以上，该产品的成形时间仅需1h，产品缺陷 甚少。
优点
（1）制造成本低，加工周期短。 （2）化学成分均匀、致密度高，具有强度高、韧性好等优点。
您 的 标 题 写 在 这 里 （3）设备成本低，生产运行费用低，设备维护简单的优点。
（4）在生产形状复杂单件或小批量零件时， 具有经济、 快 速的优点， 从而可以使产品迅速更新换代， 以适应市场变化 的需求。 （5）丝材利用率接近百分之百，节约了成本，尤其对于比较 贵重的合金材料非常必要。