本發(fā)明涉及3D打印領(lǐng)域，具體來說涉及一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

增材制造（即3D打?。┘夹g(shù)依照材料累加的快速成型原理，以計(jì)算機(jī)軟件所設(shè)計(jì)出的立體加工模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用液化、粉末化、絲化的可粘性固體材料（如金屬、高分子材料等），逐層制造出產(chǎn)品，該技術(shù)具有不受零件復(fù)雜程度限制，完全數(shù)字化控制等特點(diǎn)，徹底顛覆了傳統(tǒng)制造業(yè)鍛造、切削加工的模式，變革了大規(guī)模生產(chǎn)線的工業(yè)生產(chǎn)方式，帶來個(gè)性化、低消耗、小批量、高難度等制造新理念和新方式，具有誘發(fā)新一次工業(yè)革命的巨大意義，3D打印設(shè)備中的先進(jìn)熱源發(fā)生裝置，是3D打印皇冠上最耀眼的一顆明珠，它直接關(guān)系到增材制造（3D打?。┻^程中產(chǎn)品的成形質(zhì)量以及成形效率，具有極高的技術(shù)含量，屬于位于產(chǎn)業(yè)鏈高端的高附加值產(chǎn)品，目前，多數(shù)金屬3D打印設(shè)備采用激光束、電子束作為熱源，兩者均具有精度高的優(yōu)點(diǎn)，但是價(jià)格昂貴、制造效率低，不適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推廣，當(dāng)前主要應(yīng)用于航空航天、國防裝備等較為狹窄的領(lǐng)域，為解決以上問題，現(xiàn)有技術(shù)中也提出了一些技術(shù)方案，如公開號(hào)為CN104815985A，公開時(shí)間為2015年8月5日，名稱為“一種微束等離子3D打印設(shè)備與方法”的中國發(fā)明專利，該設(shè)備包括等離子加工裝置、中央控制系統(tǒng)、成型室、工作平臺(tái)、數(shù)控主軸、驅(qū)動(dòng)裝置、送粉裝置。等離子體發(fā)生器、等離子弧壓調(diào)高器、等離子槍體、工作氣路、冷卻水路構(gòu)成等離子體加工集成單元。采用微束等離子體作為金屬3D打印的熔化金屬材料的熱源，在保證與激光3D打印技術(shù)相近的成型精度的同時(shí)，可獲得一種高效、低成本的工業(yè)級(jí)金屬零件3D打印設(shè)備，但是使用微束等離子還是不夠穩(wěn)定，且作為熱源的效果還有待提高，并且通過軸動(dòng)的方式其運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)受到一定的限制，打印中會(huì)有很多的“盲區(qū)”無法達(dá)到，此外，3D打印中的熱源沒有降溫設(shè)計(jì)，長期使用也可能造成故障隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提供穩(wěn)定熱源、打印部件能夠自由靈活運(yùn)動(dòng)、打印材料能夠預(yù)加工以提高成品質(zhì)量，同時(shí)還帶有可配合打印件進(jìn)行調(diào)整的打印臺(tái)的層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，其特征在于：包括連接人機(jī)交互界面的中央處理單元；所述中央處理單元還連接有控制器1、控制器2和控制器3；所述控制器1連接控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和固定塊；所述控制器2連接控制三維機(jī)械手、供料裝置、循環(huán)水泵和空氣壓縮機(jī)；所述控制器3連接控制層流等離子發(fā)生器和弧壓調(diào)節(jié)器。

所述供料裝置包括料箱、供料通道和粉末球形化器，所述控制器2控制供料裝置啟動(dòng)，粉末材料通過供料通道進(jìn)入球形化器進(jìn)行球形化預(yù)處理后再由供料通道送往所述層流等離子發(fā)生器進(jìn)行加熱。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和三維機(jī)械手均設(shè)置有限位器，所述限位器將位置信息傳回給所述中央處理單元。

所述層流等離子發(fā)生器前端還設(shè)置有溫度檢測器，所述溫度檢測器將層流等離子發(fā)生器產(chǎn)生的等離子束溫度檢測結(jié)果傳回所述中央處理單元。

所述空氣壓縮機(jī)為所述固定塊和供料裝置提供壓縮空氣。

所述控制器1、控制器2和控制器3是PLC處理器，且按照主站和從站式的布局，所述控制器1、控制器2和控制器3是PLC從站處理器，主站處理器設(shè)置在所述中央處理單元中。

所述一種層流等離子3D打印設(shè)備，包括打印室和中央控制器，還包括帶有粉末球形化器的供料裝置、空氣壓縮機(jī)和循環(huán)水泵；所述打印室中設(shè)置有帶有打印頭的三維機(jī)械手；所述打印頭中設(shè)置有層流等離子加工裝置；所述層流等離子加工裝置與所述供料裝通過送料管道柔性連接；所述空氣壓縮機(jī)和水泵分別通過氣動(dòng)回路和冷卻回路與所述層流等離子加工裝置相連；所述打印室還包括一個(gè)3D打印加工臺(tái)，所述3D打印加工臺(tái)上設(shè)置有帶有固定塊的旋轉(zhuǎn)臺(tái)。

所述層流等離子加工裝置包括控制單元、層流離子體發(fā)生器、弧壓調(diào)節(jié)器、水冷裝置和槍體；所述層流離子體發(fā)生器和弧壓調(diào)節(jié)高器設(shè)置在所述槍體內(nèi)；所述水冷裝置設(shè)置在所述槍體的壁上并與所述冷卻回路連通；所述控制單元控制層流離子體發(fā)生器產(chǎn)生層流等離子束，通過弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)層流等離子束并從槍體噴出加熱從所述供料裝置供給的打印材料。

所述氣動(dòng)回路和冷卻回路沿所述打印室的側(cè)壁設(shè)置并穿過打印室與汽源和水源連接。

所述層流離子體發(fā)生器，采用中軸圓柱陽極結(jié)構(gòu)，而沿著陽極柱周圍環(huán)形均勻布置3個(gè)或3個(gè)以上的陰極，陽極和陰極均安裝在同一個(gè)底座上固定，相互絕緣，底座有水、電、氣通道，圓柱 陽極的外表面相對絕緣，只有在靠近出口的頭部裸露導(dǎo)電，從而與陰極間形成電場，整個(gè)發(fā)生器是一個(gè)密封水冷的筒狀外形，一端有等離子體出口噴嘴，噴嘴對電弧等離子體進(jìn)行機(jī)械壓縮。采用層流離子體發(fā)生器作為熱源，電源效率高且工作穩(wěn)定，弧壓波動(dòng)不大于0.5，電流波動(dòng)，連續(xù)工作壽命可達(dá)200小時(shí)以上，大氣下弧長大于1000mm、真空中弧長大于3000mm、電弧末端弧徑大于400mm，同時(shí)其工作噪聲低，為30～50分貝；工作時(shí)層流等離子束流注入材料表面的最大等效溫度為61700℃，可融化金屬顆粒直徑不小于4mm，具有極強(qiáng)的適用性，使用層流等離子作為打印熱源，克服了傳統(tǒng)湍流等離子體束精度差、空氣卷入多、溫度梯度差的缺點(diǎn)，長弧、高溫、高效、數(shù)字可控，適于高精密、智能成形制造；其次，等離子束本身所具有的電離特性，使得能量可以深入到金屬內(nèi)部，同時(shí)不產(chǎn)生表面反射，熱效率很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于激光；再次，不產(chǎn)生強(qiáng)輻射，環(huán)境性能遠(yuǎn)優(yōu)于電子束。

所述三維機(jī)械手包括曲臂、萬向連接軸、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)；三維機(jī)械手是現(xiàn)代化工業(yè)中常用的自動(dòng)化設(shè)備，技術(shù)成熟靈活度高，且具有相當(dāng)好的加工精度。

一種層流等離子3D打印的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：操作人員通過人機(jī)交互界面輸入打印信息；

步驟2：中央處理單元根據(jù)打印信息向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出動(dòng)作指令；

步驟3：控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度；同時(shí)控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手、供料裝置、循環(huán)水泵和空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣將供料裝置中的打印耗材粉末送至打印頭中的等離子束進(jìn)行加熱和噴出，循環(huán)水泵則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，所述打印頭在所述三維機(jī)械手的帶動(dòng)下進(jìn)行打印；

步驟4：打印出產(chǎn)品底部后，控制器1控制固定塊抱持住打印產(chǎn)品，并啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，打印加工臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)打印產(chǎn)品配合打印頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，至完成打印。

所述步驟1中，所述打印信息包括打印產(chǎn)品的類型、尺寸、打印耗材類型和熱源溫度。

所述步驟3中，還設(shè)置有溫度檢測器對等離子束的溫度進(jìn)行檢查，檢測結(jié)果通過控制器3反饋至所述中央處理單元，所述中央處理單元將溫度投射到所述人機(jī)交互界面上顯示；供料裝置中還設(shè)置有流量計(jì)對供料速度進(jìn)行檢查，檢測結(jié)果反饋至控制器3，所述控制器3根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整供料速度。

所述步驟4中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器上連接有限位器，所述限位器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)下方，所述限位器檢測所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度并將檢測結(jié)果通過所述控制器1反饋至中央處理單元，所述中央處理單元根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整動(dòng)作指令。

本發(fā)明的有益效果如下：

一、本發(fā)明提供的一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印指令錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手、供料裝置、循環(huán)水泵和空氣壓縮機(jī)，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵向設(shè)備的各個(gè)冷卻回路中泵水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)3D打印加工臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)以配合打印過程。

二、本發(fā)明提供的一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，供料裝置的粉末球形化器可以對打印耗材粉末進(jìn)行預(yù)加工，使得粉末顆粒表面趨近于球形，這樣在打印的過程中效果更佳。

三、本發(fā)明提供的一種基于層流等離子技術(shù)的3D打印設(shè)備，限位器將活動(dòng)部件的位置信息傳回給所述中央處理單元，有助于系統(tǒng)及時(shí)掌握打印狀況并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)反饋和調(diào)整。

四、本發(fā)明提供的一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，溫度檢測器將層流等離子發(fā)生器產(chǎn)生的等離子束溫度檢測結(jié)果傳回所述中央處理單元，有助于系統(tǒng)及時(shí)掌握打印時(shí)的溫度狀況并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)反饋和調(diào)整。

五、本發(fā)明提供的一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，空氣壓縮機(jī)為固定塊提供壓縮空氣，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)做旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定塊可以夾持打印件以避免位移。

六、本發(fā)明提供的一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，PLC處理器的主站和從站式布局為現(xiàn)代自動(dòng)化工業(yè)中較為成熟的控制方式，實(shí)現(xiàn)功能多、精度高、可控性好。

七、本發(fā)明提供的一種層流等離子3D打印的控制方法，操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印信息錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手、供料裝置、循環(huán)水泵和空氣壓縮機(jī)，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)打印加工臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)以配合打印過程，旋轉(zhuǎn)時(shí)固定塊保持住打印產(chǎn)品的底部以避免偏移或滑動(dòng)，整個(gè)控制過程清晰明了，各個(gè)步驟之間分工明確同時(shí)又配合流暢。

八、本發(fā)明提供的一種層流等離子3D打印的控制方法，可錄入的打印信息全面，便于操作和打印控制；溫度檢測器和流量計(jì)等計(jì)量設(shè)備有助于及時(shí)掌握打印過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，便于及時(shí)手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)整；限位器將旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度反饋至中央處理單元，中央處理單元即可及時(shí)調(diào)整對各控制器的指令以實(shí)現(xiàn)個(gè)活動(dòng)部件之間的配合打印，消除打印的死角。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種優(yōu)選方案的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明對應(yīng)設(shè)備一種優(yōu)選方案的示意圖；

圖中：

1、打印室；2、中央控制器；3、供料裝置；4、空氣壓縮機(jī)；5、循環(huán)水泵；6、三維機(jī)械手；7、打印頭；8、送料管道；9、3D打印加工臺(tái)；10、旋轉(zhuǎn)臺(tái)；11、固定塊。

具體實(shí)施方式

以下通過幾個(gè)實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，需要說明的是，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案包括但不限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，包括連接人機(jī)交互界面的中央處理單元；所述中央處理單元還連接有控制器1、控制器2和控制器3；所述控制器1連接控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和固定塊；所述控制器2連接控制三維機(jī)械手6、供料裝置、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4；所述控制器3連接控制層流等離子發(fā)生器和弧壓調(diào)節(jié)器。

這是本發(fā)明的一種最基本的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印指令錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置3輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5向設(shè)備的各個(gè)冷卻回路中泵水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)3D打印加工臺(tái)9上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程。

實(shí)施例2

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，包括連接人機(jī)交互界面的中央處理單元；所述中央處理單元還連接有控制器1、控制器2和控制器3；所述控制器1連接控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和固定塊；所述控制器2連接控制三維機(jī)械手6、供料裝置、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4；所述控制器3連接控制層流等離子發(fā)生器和弧壓調(diào)節(jié)器。

所述供料裝置3包括料箱、供料通道和粉末球形化器，所述控制器2控制供料裝置啟動(dòng)，粉末材料通過供料通道進(jìn)入球形化器進(jìn)行球形化預(yù)處理后再由供料通道送往所述層流等離子發(fā)生器進(jìn)行加熱。

這是本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印指令錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置3輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5向設(shè)備的各個(gè)冷卻回路中泵水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)3D打印加工臺(tái)9上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程；供料裝置3的粉末球形化器可以對打印耗材粉末進(jìn)行預(yù)加工，使得粉末顆粒表面趨近于球形，這樣在打印的過程中效果更佳。

實(shí)施例3

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，包括連接人機(jī)交互界面的中央處理單元；所述中央處理單元還連接有控制器1、控制器2和控制器3；所述控制器1連接控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和固定塊；所述控制器2連接控制三維機(jī)械手6、供料裝置、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4；所述控制器3連接控制層流等離子發(fā)生器和弧壓調(diào)節(jié)器。

所述供料裝置3包括料箱、供料通道和粉末球形化器，所述控制器2控制供料裝置啟動(dòng)，粉末材料通過供料通道進(jìn)入球形化器進(jìn)行球形化預(yù)處理后再由供料通道送往所述層流等離子發(fā)生器進(jìn)行加熱。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和三維機(jī)械手6均設(shè)置有限位器，所述限位器將位置信息傳回給所述中央處理單元。

這是本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印指令錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置3輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5向設(shè)備的各個(gè)冷卻回路中泵水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)3D打印加工臺(tái)9上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程；供料裝置3的粉末球形化器可以對打印耗材粉末進(jìn)行預(yù)加工，使得粉末顆粒表面趨近于球形，這樣在打印的過程中效果更佳；限位器將活動(dòng)部件的位置信息傳回給所述中央處理單元，有助于系統(tǒng)及時(shí)掌握打印狀況并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)反饋和調(diào)整。

實(shí)施例4

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，包括連接人機(jī)交互界面的中央處理單元；所述中央處理單元還連接有控制器1、控制器2和控制器3；所述控制器1連接控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和固定塊；所述控制器2連接控制三維機(jī)械手6、供料裝置、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4；所述控制器3連接控制層流等離子發(fā)生器和弧壓調(diào)節(jié)器。

所述供料裝置3包括料箱、供料通道和粉末球形化器，所述控制器2控制供料裝置啟動(dòng)，粉末材料通過供料通道進(jìn)入球形化器進(jìn)行球形化預(yù)處理后再由供料通道送往所述層流等離子發(fā)生器進(jìn)行加熱。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和三維機(jī)械手6均設(shè)置有限位器，所述限位器將位置信息傳回給所述中央處理單元。

所述層流等離子發(fā)生器前端還設(shè)置有溫度檢測器，所述溫度檢測器將層流等離子發(fā)生器產(chǎn)生的等離子束溫度檢測結(jié)果傳回所述中央處理單元。

這是本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印指令錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置3輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5向設(shè)備的各個(gè)冷卻回路中泵水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)3D打印加工臺(tái)9上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程；供料裝置3的粉末球形化器可以對打印耗材粉末進(jìn)行預(yù)加工，使得粉末顆粒表面趨近于球形，這樣在打印的過程中效果更佳；限位器將活動(dòng)部件的位置信息傳回給所述中央處理單元，有助于系統(tǒng)及時(shí)掌握打印狀況并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)反饋和調(diào)整；溫度檢測器將層流等離子發(fā)生器產(chǎn)生的等離子束溫度檢測結(jié)果傳回所述中央處理單元，有助于系統(tǒng)及時(shí)掌握打印時(shí)的溫度狀況并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)反饋和調(diào)整。

實(shí)施例5

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，包括連接人機(jī)交互界面的中央處理單元；所述中央處理單元還連接有控制器1、控制器2和控制器3；所述控制器1連接控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和固定塊；所述控制器2連接控制三維機(jī)械手6、供料裝置、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4；所述控制器3連接控制層流等離子發(fā)生器和弧壓調(diào)節(jié)器。

所述供料裝置3包括料箱、供料通道和粉末球形化器，所述控制器2控制供料裝置啟動(dòng)，粉末材料通過供料通道進(jìn)入球形化器進(jìn)行球形化預(yù)處理后再由供料通道送往所述層流等離子發(fā)生器進(jìn)行加熱。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和三維機(jī)械手6均設(shè)置有限位器，所述限位器將位置信息傳回給所述中央處理單元。

所述層流等離子發(fā)生器前端還設(shè)置有溫度檢測器，所述溫度檢測器將層流等離子發(fā)生器產(chǎn)生的等離子束溫度檢測結(jié)果傳回所述中央處理單元。

所述空氣壓縮機(jī)4為所述固定塊和供料裝置提供壓縮空氣。

這是本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印指令錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置3輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5向設(shè)備的各個(gè)冷卻回路中泵水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)打3D印加工臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程；供料裝置3的粉末球形化器可以對打印耗材粉末進(jìn)行預(yù)加工，使得粉末顆粒表面趨近于球形，這樣在打印的過程中效果更佳；限位器將活動(dòng)部件的位置信息傳回給所述中央處理單元，有助于系統(tǒng)及時(shí)掌握打印狀況并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)反饋和調(diào)整；溫度檢測器將層流等離子發(fā)生器產(chǎn)生的等離子束溫度檢測結(jié)果傳回所述中央處理單元，有助于系統(tǒng)及時(shí)掌握打印時(shí)的溫度狀況并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)反饋和調(diào)整；空氣壓縮機(jī)4為固定塊提供壓縮空氣，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)10做旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定塊11可以夾持打印件以避免位移；所述控制器1、控制器2和控制器3是PLC處理器，且按照主站和從站式的布局，所述控制器1、控制器2和控制器3是PLC從站處理器，主站處理器設(shè)置在所述中央處理單元中。

實(shí)施例6

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制系統(tǒng)，包括連接人機(jī)交互界面的中央處理單元；所述中央處理單元還連接有控制器1、控制器2和控制器3；所述控制器1連接控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和固定塊；所述控制器2連接控制三維機(jī)械手6、供料裝置、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4；所述控制器3連接控制層流等離子發(fā)生器和弧壓調(diào)節(jié)器。

所述供料裝置（3）包括料箱、供料通道和粉末球形化器，所述控制器2控制供料裝置啟動(dòng)，粉末材料通過供料通道進(jìn)入球形化器進(jìn)行球形化預(yù)處理后再由供料通道送往所述層流等離子發(fā)生器進(jìn)行加熱。

所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和三維機(jī)械手（6）均設(shè)置有限位器，所述限位器將位置信息傳回給所述中央處理單元。

所述層流等離子發(fā)生器前端還設(shè)置有溫度檢測器，所述溫度檢測器將層流等離子發(fā)生器產(chǎn)生的等離子束溫度檢測結(jié)果傳回所述中央處理單元。

所述空氣壓縮機(jī)4為所述固定塊和供料裝置提供壓縮空氣。

這是本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印指令錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置3輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5向設(shè)備的各個(gè)冷卻回路中泵水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)打3D印加工臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程；供料裝置3的粉末球形化器可以對打印耗材粉末進(jìn)行預(yù)加工，使得粉末顆粒表面趨近于球形，這樣在打印的過程中效果更佳；限位器將活動(dòng)部件的位置信息傳回給所述中央處理單元，有助于系統(tǒng)及時(shí)掌握打印狀況并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)反饋和調(diào)整；溫度檢測器將層流等離子發(fā)生器產(chǎn)生的等離子束溫度檢測結(jié)果傳回所述中央處理單元，有助于系統(tǒng)及時(shí)掌握打印時(shí)的溫度狀況并根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)反饋和調(diào)整；空氣壓縮機(jī)4為固定塊提供壓縮空氣，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)10做旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定塊11可以夾持打印件以避免位移。

實(shí)施例7

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：操作人員通過人機(jī)交互界面輸入打印信息；

步驟2：中央處理單元根據(jù)打印信息向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出動(dòng)作指令；

步驟3：控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度；同時(shí)控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，空氣壓縮機(jī)4提供壓縮空氣將供料裝置3中的打印耗材粉末送至打印頭7中的等離子束進(jìn)行加熱和噴出，循環(huán)水泵5則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，所述打印頭在所述三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印；

步驟4：打印出產(chǎn)品底部后，控制器1控制固定塊11抱持住打印產(chǎn)品，并啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，3D打印加工臺(tái)9上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)打印產(chǎn)品配合打印頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，至完成打印。

這是本發(fā)明的一種最基本的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印信息錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)打印加工臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程，旋轉(zhuǎn)時(shí)固定塊11保持住打印產(chǎn)品的底部以避免偏移或滑動(dòng)，整個(gè)控制過程清晰明了，各個(gè)步驟之間分工明確同時(shí)又配合流暢。

實(shí)施例8

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：操作人員通過人機(jī)交互界面輸入打印信息；

步驟2：中央處理單元根據(jù)打印信息向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出動(dòng)作指令；

步驟3：控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度；同時(shí)控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，空氣壓縮機(jī)4提供壓縮空氣將供料裝置3中的打印耗材粉末送至打印頭7中的等離子束進(jìn)行加熱和噴出，循環(huán)水泵5則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，所述打印頭在所述三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打??；

步驟4：打印出產(chǎn)品底部后，控制器1控制固定塊11抱持住打印產(chǎn)品，并啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，3D打印加工臺(tái)9上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)打印產(chǎn)品配合打印頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，至完成打印。

所述步驟1中，所述打印信息包括打印產(chǎn)品的類型、尺寸、打印耗材類型和熱源溫度。

這是本發(fā)明的一種最優(yōu)選的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印信息錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)打印加工臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程，旋轉(zhuǎn)時(shí)固定塊11保持住打印產(chǎn)品的底部以避免偏移或滑動(dòng)，整個(gè)控制過程清晰明了，各個(gè)步驟之間分工明確同時(shí)又配合流暢；人機(jī)交互界面可錄入的打印信息全面，便于操作和打印控制。

實(shí)施例9

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：操作人員通過人機(jī)交互界面輸入打印信息；

步驟2：中央處理單元根據(jù)打印信息向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出動(dòng)作指令；

步驟3：控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度；同時(shí)控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，空氣壓縮機(jī)4提供壓縮空氣將供料裝置3中的打印耗材粉末送至打印頭7中的等離子束進(jìn)行加熱和噴出，循環(huán)水泵5則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，所述打印頭在所述三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打??；

步驟4：打印出產(chǎn)品底部后，控制器1控制固定塊11抱持住打印產(chǎn)品，并啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，3D打印加工臺(tái)9上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)打印產(chǎn)品配合打印頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，至完成打印。

所述步驟1中，所述打印信息包括打印產(chǎn)品的類型、尺寸、打印耗材類型和熱源溫度。

所述步驟3中，還設(shè)置有溫度檢測器對等離子束的溫度進(jìn)行檢查，檢測結(jié)果通過控制器3反饋至所述中央處理單元，所述中央處理單元將溫度投射到所述人機(jī)交互界面上顯示；供料裝置3中還設(shè)置有流量計(jì)對供料速度進(jìn)行檢查，檢測結(jié)果反饋至控制器3，所述控制器3根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整供料速度。

這是本發(fā)明的一種最優(yōu)選的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印信息錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)打印加工臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程，旋轉(zhuǎn)時(shí)固定塊11保持住打印產(chǎn)品的底部以避免偏移或滑動(dòng)，整個(gè)控制過程清晰明了，各個(gè)步驟之間分工明確同時(shí)又配合流暢；人機(jī)交互界面可錄入的打印信息全面，便于操作和打印控制；溫度檢測器和流量計(jì)等計(jì)量設(shè)備有助于及時(shí)掌握打印過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，便于及時(shí)手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)整。

實(shí)施例10

如圖1和圖2，一種層流等離子3D打印的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：操作人員通過人機(jī)交互界面輸入打印信息；

步驟2：中央處理單元根據(jù)打印信息向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出動(dòng)作指令；

步驟3：控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度；同時(shí)控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，空氣壓縮機(jī)4提供壓縮空氣將供料裝置3中的打印耗材粉末送至打印頭7中的等離子束進(jìn)行加熱和噴出，循環(huán)水泵5則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，所述打印頭在所述三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打??；

步驟4：打印出產(chǎn)品底部后，控制器1控制固定塊11抱持住打印產(chǎn)品，并啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，3D打印加工臺(tái)9上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)打印產(chǎn)品配合打印頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，至完成打印。

所述步驟1中，所述打印信息包括打印產(chǎn)品的類型、尺寸、打印耗材類型和熱源溫度。

所述步驟3中，還設(shè)置有溫度檢測器對等離子束的溫度進(jìn)行檢查，檢測結(jié)果通過控制器3反饋至所述中央處理單元，所述中央處理單元將溫度投射到所述人機(jī)交互界面上顯示；供料裝置3中還設(shè)置有流量計(jì)對供料速度進(jìn)行檢查，檢測結(jié)果反饋至控制器3，所述控制器3根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整供料速度。

所述步驟4中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器上連接有限位器，所述限位器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)10下方，所述限位器檢測所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)10的旋轉(zhuǎn)角度并將檢測結(jié)果通過所述控制器1反饋至中央處理單元，所述中央處理單元根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整動(dòng)作指令。

這是本發(fā)明的一種最優(yōu)選的實(shí)施方案。操作人員可以通過人機(jī)交互界面將打印信息錄入系統(tǒng)，中央處理單元根據(jù)指令向控制器1、控制器2和控制器3發(fā)出作業(yè)指令，控制器2啟動(dòng)三維機(jī)械手6、供料裝置3、循環(huán)水泵5和空氣壓縮機(jī)4，控制器3啟動(dòng)層流等離子發(fā)生器并通過控制弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)等離子束的強(qiáng)度，等離子束將由供料裝置輸送來的粉末材料加熱并在三維機(jī)械手6的帶動(dòng)下進(jìn)行打印，打印中循環(huán)水泵5則向水冷裝置的冷卻回路泵入冷水降溫，同時(shí)根據(jù)打印需求，控制器1控啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)打印加工臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10以配合打印過程，旋轉(zhuǎn)時(shí)固定塊11保持住打印產(chǎn)品的底部以避免偏移或滑動(dòng)，整個(gè)控制過程清晰明了，各個(gè)步驟之間分工明確同時(shí)又配合流暢；人機(jī)交互界面可錄入的打印信息全面，便于操作和打印控制；溫度檢測器和流量計(jì)等計(jì)量設(shè)備有助于及時(shí)掌握打印過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，便于及時(shí)手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)整；限位器將旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度反饋至中央處理單元，中央處理單元即可及時(shí)調(diào)整對各控制器的指令以實(shí)現(xiàn)個(gè)活動(dòng)部件之間的配合打印，消除打印的死角。

實(shí)施例11

如圖2，一種基于層流等離子技術(shù)的3D打印設(shè)備，包括打印室1和中央控制器2，還包括帶有粉末球形化器的供料裝置3、空氣壓縮機(jī)4和水泵5；所述打印室1中設(shè)置有帶有打印頭7的三維機(jī)械手6；所述打印頭7中設(shè)置有層流等離子加工裝置；所述層流等離子加工裝置與所述供料裝通過送料管道8柔性連接；所述空氣壓縮機(jī)4和水泵5分別通過氣動(dòng)回路和冷卻回路與所述層流等離子加工裝置相連；所述打印室1還包括一個(gè)3D打印加工臺(tái)9，所述3D打印加工臺(tái)上設(shè)置有帶有固定塊11的旋轉(zhuǎn)臺(tái)10。

所述層流等離子加工裝置包括控制單元、層流離子體發(fā)生器、弧壓調(diào)節(jié)器、水冷裝置和槍體；所述層流離子體發(fā)生器和弧壓調(diào)節(jié)高器設(shè)置在所述槍體內(nèi)；所述水冷裝置設(shè)置在所述槍體的壁上并與所述冷卻回路連通；所述控制單元控制層流離子體發(fā)生器產(chǎn)生層流等離子束，通過弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)層流等離子束并從槍體噴出加熱從所述供料裝置供給的打印材料。

所述氣動(dòng)回路和冷卻回路沿所述打印室1的側(cè)壁設(shè)置并穿過打印室1與汽源和水源連接。

所述層流離子體發(fā)生器，采用中軸圓柱陽極結(jié)構(gòu)，而沿著陽極柱周圍環(huán)形均勻布置3個(gè)或3個(gè)以上的陰極，陽極和陰極均安裝在同一個(gè)底座上固定，相互絕緣，底座有水、電、氣通道，圓柱 陽極的外表面相對絕緣，只有在靠近出口的頭部裸露導(dǎo)電，從而與陰極間形成電場，整個(gè)發(fā)生器是一個(gè)密封水冷的筒狀外形，一端有等離子體出口噴嘴，噴嘴對電弧等離子體進(jìn)行機(jī)械壓縮。

這是發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方案。三維機(jī)械手6是現(xiàn)代化工業(yè)中常用的自動(dòng)化設(shè)備，技術(shù)成熟靈活度高，且具有相當(dāng)好的加工精度，用三維機(jī)械手6來帶動(dòng)打印頭7可以實(shí)現(xiàn)多方位多角度的打印需求，采用層流離子體發(fā)生器作為熱源，電源效率高且工作穩(wěn)定，弧壓波動(dòng)不大于0.5，電流波動(dòng)，連續(xù)工作壽命可達(dá)200小時(shí)以上，大氣下弧長大于1000mm、真空中弧長大于3000mm、電弧末端弧徑大于400mm，同時(shí)其工作噪聲低，為30～50分貝；工作時(shí)層流等離子束流注入材料表面的最大等效溫度為61700℃，可融化金屬顆粒直徑不小于4mm，具有極強(qiáng)的適用性，使用層流等離子作為打印熱源，克服了傳統(tǒng)湍流等離子體束精度差、空氣卷入多、溫度梯度差的缺點(diǎn)，長弧、高溫、高效、數(shù)字可控，適于高精密、智能成形制造；其次，等離子束本身所具有的電離特性，使得能量可以深入到金屬內(nèi)部，同時(shí)不產(chǎn)生表面反射，熱效率很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于激光；再次，不產(chǎn)生強(qiáng)輻射，環(huán)境性能遠(yuǎn)優(yōu)于電子束。而成本上，層流電弧等離子體束熱源由于附屬設(shè)備少、結(jié)構(gòu)簡單、低能耗，則更為低廉；打印材料供料前先經(jīng)過供料裝置3的粉末球形化器進(jìn)行預(yù)處理，提高材料利用率和打印成品質(zhì)量；旋轉(zhuǎn)臺(tái)10可以在打印中及時(shí)調(diào)整角度配合三維機(jī)械手6的動(dòng)作；層流等離子加工裝置通過弧壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)層流等離子的輸出以適應(yīng)不同的打印材料以及打印要求，層流等離子加工裝置的槍體上設(shè)置的水冷裝置可以在打印中及時(shí)為槍體降溫，避免應(yīng)高溫導(dǎo)致的層流等離子加工裝置設(shè)備故障；氣動(dòng)回路和冷卻回路沿打印室的側(cè)壁設(shè)置可以避免影響打印設(shè)備動(dòng)作軌道，設(shè)計(jì)也比較整潔；層流離子體發(fā)生器采用中軸圓柱陽極結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)獨(dú)創(chuàng)，且所采用的軸向陽極可以是空心管狀，通過中空的管可以向高溫的等離子體束中心送入各種粉體或線狀材料，用于噴涂、堆焊等應(yīng)用；采用陽極桿周圍沿著環(huán)形均勻布置3個(gè)或3個(gè)以上的陰極結(jié)構(gòu)，使得單個(gè)陰極的電流大大降低，電弧等離子體穩(wěn)定性高，并可形成高弧壓小電流層流長束等離子弧，陰極壽命長，且系統(tǒng)的總功率大，工作效率穩(wěn)定高效。