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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种高熔点金属丝材超声波共振辅助直接沉积的增材装置与方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119387797B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411495340.6，技术领域涉及：B23K20/10；该发明授权一种高熔点金属丝材超声波共振辅助直接沉积的增材装置与方法是由王建峰;李记文;占小红;刘战设计研发完成，并于2024-10-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高熔点金属丝材超声波共振辅助直接沉积的增材装置与方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种高熔点金属丝材超声波共振辅助直接沉积的增材装置与方法，该装置包括送丝系统、控制系统、超声共振系统、电磁感应加热装置、三轴移动装置、预热衬底装置、剪切应变传递装置；对于高熔点的金属丝材，送丝系统驱动金属丝材沿着高温送丝管向下输送，高温送丝管下端的电磁感应加热装置软化金属丝材，金属丝材与送丝管一起穿过剪切应变传递装置，装载压电陶瓷的中空连接杆将超声振动传递至金属丝材，通过剪切应变沉积头挤压金属丝材，完成金属丝材的超声共振辅助直接沉积过程；控制系统能够根据实际情况调整超声振动的幅度、频率、电磁感应加热温度、送丝速度、基板预热温度、剪切应变装置工作频率。该装置目的是通过电磁感应加热实现高熔点金属丝材直接沉积，高频超声振动能够大幅降低材料的流变应力，产生大量位错，促进原子扩散，实现相邻金属单元的冶金结合。

本发明授权一种高熔点金属丝材超声波共振辅助直接沉积的增材装置与方法在权利要求书中公布了：1.一种高熔点金属丝材超声波共振辅助直接沉积的增材装置，其特征在于：包括送丝系统、控制系统、超声共振系统、电磁感应加热装置、三轴移动装置、预热衬底装置、剪切应变传递装置； 所述送丝系统包括送丝电机、驱动装置；所述送丝电机放置于驱动装置外部提供动力，所述驱动装置一侧的预紧压杆作用在压紧轮上压紧金属丝材，电机驱动主动轮带动从动轮旋转，依靠摩擦力驱动金属丝材向下运动；所述驱动装置通过两个横向连接杆与Z轴垂直安装架相连； 所述超声共振系统包括超声产生器、超声换能器、圆柱连接杆、陶瓷压电片；所述超声产生器安装在Z轴横向安装架上，用于将电能转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号；所述超声换能器固定在圆柱连接杆上并与超声产生器通过导线相连；所述圆柱连接杆右侧与Z轴横向安装架相连接，圆柱连接杆内部中空，安装有陶瓷压电片，压电片经过电流后产生压电效应，用于传递超声振动；波导轴套用于传递和引导超声波在金属丝材上的聚焦； 所述电磁感应加热装置包括高频加热电源、感应线圈、T型热电偶元件、数字温度计；所述高频加热电源放置于感应线圈外侧，用于输出高频率的交流电流；所述感应线圈安装在高温送丝管外部；所述T型热电偶元件安装在高温送丝管内，用于检测金属丝材的温度；所述数字温度计安置在电偶测温装置外侧，通过导线和T型热电偶相连，实时检测金属丝材的温度； 所述三轴移动装置包括基座、XY移动平台、Z轴移动导轨、伺服电机、横向安装架、XY平面移动导轨、Z轴垂直安装架、基板；所述基座为整个装置提供支撑和稳定性，固定在装置底部；所述XY移动平台安装在基座上部，用于承载XY平面运动的工件；所述Z轴移动导轨安装在Z轴垂直安装架上，用于引导工件沿Z轴的运动；所述伺服电机安装在装置外部，用于提供三轴移动的动力并实时反馈运动参数；传动机构与XY移动平台和Z轴移动导轨相连，用于将电机的旋转运动转换为直线运动；所述基板用于承载沉积件并传导热量于沉积件； 所述预热衬底装置包括加热电源、加热板、温度传感器；所述加热电源安装衬底装置外侧，提供加热所需能量；所述加热板安装于基板下部，用于加热和传导热量；所述温度传感器安装在衬底边缘，实时检测衬底的温度； 所述剪切应变传递装置包括剪切应变驱动杆、滑动接头、剪切应变沉积头、Z轴移动导轨；所述剪切应变驱动杆安装在Z轴移动导轨上，用于传递剪切应变的力和运动；所述滑动接头安装在剪切应变沉积头与送丝管之间，用于送丝管与剪切应变传递装置之间的相对位移；所述剪切应变沉积头位于送丝管口下端，与试样接触，直接提供压应力； 所述控制系统可同时控制送丝系统、感应加热装置、预热衬底装置、超声共振系统，实时调节金属丝材沉积的送丝速度、感应加热温度、衬底预热温度、超声波频率参数、剪切应变传递装置工作频率； 所述装置工作时，首先根据被加工金属丝材的熔点确定衬底预热温度和电磁感应加热温度，调整合适的送丝速度、剪切应变传递速度、超声振动频率，使金属丝材达到软化状态并完成丝材沉积；增材过程中，电磁感应加热装置通过产生感应电流加热金属丝材，使高熔点金属丝材达到软化状态，促进和辅助金属丝材的固态沉积；施加超声振动为金属丝材提供能量并产生大量位错，高频超声振动能够降低金属材料的流变应力并加速原子在位错中的扩散，促进了相邻金属单元的冶金结合。

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