1. 研究目的与意义
喷射沉积技术的理念最早由英国SwanseaUniversity的Singer A R E.在1968年提出，然后在1970年公开报道。原理是把熔融金属离心雾化，雾化后的液粒喷在一个旋转的沉积载体上，形成沉积坯料，并直接轧制得到坯料。经过了这么多年，各国在喷射沉积成形技术的研究都有了各种的发现和进步。
喷射沉积技术具有铸造和粉末冶金的优点，国内外进行了很多研究。在工业发达的国家，喷射成形技术已经发展到了产业化、实用化的水平，而在国内，我们还处在研究、探索开发阶段。在使用的设备上，我们用的还是小型和实验设备，距离我们想达到的产业化还有很长的路要走。本设计将用熔融金属喷射沉积成形技术，设计出一台小型熔融金属喷射沉积成型机。
本小型成型机的研究与设计，将更有利于我们对喷射成形技术的理解，也能让我们更深入的了解本成型机工作的原理和结构组成。2. 研究内容与预期目标
本课题的主要是以喷射沉积成形技术为基础，最后设计出一台小型熔融金属喷射沉积成型机。其中对成型机的熔炼室、沉积室、加热电源系统、真空系统、雾化气体系统、除尘系统，冷却水循环系统、压缩空气系统、设备传动系统和监控记录系统进行设计，使喷射沉积加工工序达到我们生产产品的预期效果。
对熔炼室的总体设计，包括两个坩埚的位置、尺寸、连接机构和电源加热，熔炼室内的密封性和惰性气体充足性，熔炼室外部视频监测系统的设计。沉积室中雾化喷嘴的位置，沉积盘旋转与上升的速度，激光测量系统都是主要的设计对象。研究内容还包括了坩埚的加热电源选择，真空系统中泵的选择，压缩气体系统中阀门的选择。雾化气体系统中，氩气和氮气双通道的设计，除尘系统的组成设计。冷却水循环系统中冷却设备、水泵和管道的组成。变频器的选择和电动机的选择也是研究的主要内容。最后研究装配的最合理方案，画出装配图和各个部分的零件图。
本设计是通过PLC控制器来将信息转化到计算机，通过触摸屏控制整台机器的工作。使生产的圆柱锭坯直径100mm-150mm，长度400mm，达到我们需要的预期目标。3. 研究方法与步骤
研究方法：
喷射沉积成型技术的原理是熔融金属经导流管流出，被雾化喷嘴出口的高速气流破碎，雾化为细小弥散的熔滴。雾化熔滴在高速气流动量作用下加速，并与气流进行强烈的热交换。到达沉积表面以前，小于某一临界尺寸的熔滴凝固成为固体颗粒，较大尺寸的仍然为液态，而中间尺寸的熔滴则为含有一定比例液相的半凝固颗粒。并且在飞行过程中冷却和凝固，些大大小小凝固程度不同的熔滴高速撞击沉积表面，并在沉积表面附着、铺展、堆积、熔合形成一个薄的半液态层。然后凝固结晶，形成我们所需要的沉积物。
在加热电源系统中，两个坩埚选用“IGBT”中频感应电源。“IGBT”中频感应电源是根据法拉第电磁感应原理，感应加热中采用的变频技术，将一定变频的交变电流通入感应线圈，感应线圈围绕着金属工件。线圈内会产生变频磁场，由于磁力线切割感应圈里盛放的金属工件，所以金属工件不同深浅层次会产生涡旋电流，从而实现金属工件的加热。
4. 参考文献
[1] 李荣德，刘敬福.喷射成形技术国内外发展与应用概况.铸造，2009，58（8）：797
[2] 马鸣图，石力开，熊柏青，等.喷射沉积成型铝合金在汽车发动机缸套上的应用.汽车工艺材料，2001，（2）：16-19
[3] 皮自强.喷射成形过程控制及过喷粉末高效利用研究[D].北京：北京科技大学材料科学与工程学院，2019
5. 工作计划
1. 2022-1-3～2022-1-22 查阅资料，撰写开题报告和翻译外文资料。
2. 2022-2-24～2022-4-1 查阅资料，提出熔融金属喷射沉积成型机的工作原理、设计方案；
2. 2022-3-5～2022-4-1 查阅资料，绘制熔融金属喷射沉积成型机的总装配图一张；
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