CN112517916A - 一种应用管状电极制备球形粉体和喷焊的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用管状电极制备球形粉体和喷焊的装置及方法，其特征在于：将待加工材料穿过管状电极芯部，材料与等离子弧同向、同轴布置，配合内壁曲线近似葫芦形状的多级模块化喷嘴，使得雾化射流在喷嘴腔内做变速运动增加扩容效果，该射流在各级喷嘴作用下飞行中将呈细小、圆球状，同时规避了氧等有害元素的介入，据此制得粉体粒度可在0.1~90μm之间。最后按照需要进入冷却收集装置或者直接用于喷焊工作，满足各类粉床铺粉、喷焊堆积3D打印的需要。

Description

一种应用管状电极制备球形粉体和喷焊的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种应用管状电极制备球形粉体及喷焊的装置及方法，用于制备增材制造（铺粉式3D打印）所需的标准圆球形粉体；同时该装置和方法，也可将制造的粉体直接用于喷焊制造（喷粉式3D打印）等工作。

背景技术

根据研究目前增材制造技术（3D打印）的发展趋势。限制其发展、普及的主要因素集中在：粉体材料的形态、粒度分布、加工精度、制造成本能否有机协调。3D打印方式以粉床铺粉逐层打印、喷粉堆焊打印两种为主。圆球形、均匀细小颗粒粉体（0.05-200μm之间）的3D打印效果最佳。

制造这种等级粉体的首要条件是能够将金属材料由固态变为液态，然后施加一定能量使其破碎分化成更细小的雾态，这一步骤需要尽可能快速完成；而分化后更小尺寸的雾态液滴又需要一个相对长的时间，使得表面张力得以充分发挥作用，以促成雾态液滴膨胀成圆球状态；最后膨胀成球的雾态颗粒又再次需要一个尽可能快的速度冷凝成固态，这样便可得到“圆球形”、“细小颗粒”粉末。因此，如何有效利用科学原理、前人经验，实现这种“加速——减速——加速”的过程，提出一种更加高效节能的装置和方法就成为一种紧迫需要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种应用管状电极制备球形粉体及喷焊的方法，其是将电极做成管状，将待加工材料穿过该管状电极芯部，该待加工材料与等离子弧同向、同轴布置，配合逆向应用伯努利原理制成的喷嘴共同作用，设法将原本高速的射流降速，当从管状电极芯部穿过的待加工材料被激发出的高温、高速等离子弧瞬时熔化、膨胀、振荡后呈细小的雾状颗粒射流，该射流继续在各级喷嘴区域飞行中呈球形，最后再冷却进入收集装置；据此制得粉体粒度可在0.1~90μm之间，满足各类粉床铺粉3D打印的需要；在此过程中，待加工材料能够通过管状电极空心处成为熔化极，并且使射流在近似葫芦形状的喷嘴腔内变速运动增加扩容效果，又规避了氧等有害元素的介入，而在喷粉3D打印中由于雾化的射流颗粒尺寸极小，直接从喷嘴喷出的各个射流颗粒凝固堆积的形状将与样板零部件尺寸极其相似，这省去了额外制备细粉原料重熔的步骤、又降低了喷焊打印后铣削加工的工作量，提高了复杂结构零部件的精度、降低了3D打印零件的高昂成本。

本发明的另一目的在于提供一种应用管状电极制备球形粉体及喷焊的装置，从结构上看由外到内依次为：电磁线圈、通过逆向应用拉瓦尔型喷管原理并稍加调整制成的喷嘴（截面形状似葫芦）、喷管内部的两组管状电极（该电极由传统丝棒状电极材料盘绕成弹簧形状的卷筒）、待加工材料（棒状、丝状金属）。其中管状电极和喷嘴尺寸、内壁外形可根据所需制备的材料熔点等物理性质，由工程热力学公式计算得出。

本发明的技术方案是这样实现的：一种应用管状电极制备球形粉体及喷焊的装置，包括待加工材料、负电极座（固定负极，设置通道作为保护气体、原料进口）、管状负电极、绝缘支座、正电极座（固定正极）、管状正电极、喷嘴、喷嘴冷却液导流隔板、喷口锯齿板、喷嘴冷却液进口、喷嘴冷却液出口、喷嘴内壁绝缘涂层、喷嘴外壁绝缘涂层、电磁感应线圈、等离子电源、喷焊电源、收集装置、喷焊辅助正极板、待喷焊工件；其特征在于：

待加工材料处于装置中轴线上，其外径与管状负电极内径一致，待加工材料从管状负电极中心通入，通过管状负电极导电作为可熔化极使用，从而使待加工原料处于等离子弧包围环绕之中，形成的雾化射流可与等离子弧同方向喷射；

负电极座为类似法兰盘状，盘面中心开圆孔，其上设电源接口为管状负电极供电，管状负电极插入负电极座中心的圆孔固定，负电极座的中心孔和管状负电极组成的通道供待加工材料和惰性气体通入；

正电极座也为法兰盘状，盘面中心开圆孔，直径比负电极座稍大，其上设电源接口为管状正电极供电、喷嘴冷却液进口，两电极座中心圆孔同轴布置，均以待加工材料所在的中轴线为中心，两者之间装设绝缘支座叠放在一起，按装置制粉工作方向看，负电极座在外侧，然后依次是绝缘支座，再是正电极座，正电极座另一面与喷嘴连接；

绝缘支座为法兰状圆盘，尺寸与正电极座一致，但绝缘支座盘面开设的圆孔尺寸与负电极座的圆孔一致；

本发明用来激发出等离子弧的电极设置为管状电极，管状是指将传统丝状电极盘绕成形如弹簧管后所呈现的样子；管状电极分为正极和负极两组，正、负电极同轴套在一起但不接触，管状正电极为内管，管状负电极为外管，管状正电极盘绕成近似呈截头圆锥体的管状，管状正电极管口较大一侧与正电极座中心同轴固定，管状正电极的外侧与喷嘴进口收缩段内壁紧贴，通过喷嘴传递热的方式进行冷却，管状正电极起到引弧和压缩电弧的作用；管状负电极盘绕成近似圆柱体的管状，夹持待加工材料，该电极通过惰性保护气体冷却；

喷嘴逆向应用了拉瓦尔喷管原理（伯努利原理），喷嘴外形呈现多段收缩、扩张型曲线、直线线型；在结构上喷嘴外壁线型呈直线，因此外壁曲线在空间上呈圆柱状，其端面圆的圆心在装置的中轴上；其内壁为收缩、扩张型曲线，内壁曲线在空间上呈近似葫芦状，内壁端面圆也在装置中轴上，喷嘴外壁与内壁一端（进口端）与正电极座密封连接固定，另一端用一个圆环封闭（出口端），这样在空间上，喷嘴外壁、内壁和封闭的两端共同围绕组成一个容器，这个容器是喷嘴；

这种类型的喷嘴使电弧激发出超音速等离子弧后，等离子弧雾化射流在喷嘴中将先减速（此时，雾化的颗粒可以在表面张力作用下有相对足够的时间膨胀成圆球状），后加速，实际作用是应用物理原理起到一个“减速带”的作用。外壁呈圆筒状可便于电磁感应线圈在其上调节位置，也便于整套装置固定夹持。内壁曲线形状、段数可以根据工作需要，经计算后调整；因此该喷嘴可根据需要组合成多段模块结构；

喷嘴内部设置冷却液导流隔板，冷却液导流隔板是由不锈钢薄板卷成的圆筒状，一端固定在正电极座上，其尺寸比喷嘴外壁围成的圆柱尺寸要小、但比内壁曲线凸起的位置要大，轴线方向的围成的圆柱长度比喷嘴总长度要小，因此与内喷嘴外壁、内壁均不接触，只与正电极座固定；在正电极座上，被冷却液导流隔板与喷嘴内壁分隔出的那片圆环带上设置喷嘴冷却液进口，在喷嘴外壁靠近正电极座位置设置喷嘴冷却液出口；因此喷嘴冷却液导流隔板起到了一个分隔、控制冷却液流向的作用，使冷却液进入后充分在喷嘴内部现在内壁、然后再绕道外壁从出口排出，达到循环流动，起到更好的降温作用；

喷嘴内壁与雾化射流接触面、喷嘴圆柱形外壁设置绝缘涂层（但不包括内壁管状正电极贴合处）、喷嘴内壁最外端的出口位置的设置不规则锯齿形，以降低射流在经过出口段时产生的激振、湍流等干扰；

喷嘴外部设置电磁感应线圈，位置就在正、负起弧处外围，起到进一步约束电弧促使等离子弧的激发，降低等离子弧射流发散程度的作用；

根据装置用途，直接制粉时将喷嘴出口接入收集装置，收集制得球形粉体；直接用于喷焊则取消收集装置，增加装设喷焊电源、喷焊辅助正极板组成喷焊电源回路，直接进行喷焊打印出零部件。

一种应用管状电极制备球形粉体及喷焊的方法，，其特征在于具体步骤如下：

1）启动时首先将惰性气体从负电极座中心孔充入装置内部，排空管状电极、喷嘴、收集装置内部空气。随后在喷嘴冷却液进口通入冷却液，打开喷嘴冷却液出口完成冷却液的循环通入，保持喷嘴温度维持在20℃至80℃；

2）完成步骤1）后，启动管状等离子弧发生器电极电源，一般调节输出电流范围为40安培至200安培。喷嘴进口内壁设置的收缩段将惰性气体、电弧在狭窄处压缩，待电弧激发成等离子弧后，启动外部的电磁感应线圈，电磁线圈输出电流为5安培至50安培，喷嘴内部的冷却液带来的低温环境及外部的电磁感应将进一步压缩、激发等离子弧；

3）完成步骤2）后，在等离子弧趋于稳定后，向装置中供入待加工材料（可以是棒状、丝状）；

此时，待加工材料随等离子弧的高温、高速爆喷成雾状射流颗粒，喷射进入喷嘴腔室内。而此段喷嘴内壁曲线设计为前段收缩、后段扩张，根据伯努利原理所呈现的速度、温度、压力关系可知，收缩段喷嘴刚好起到对超音速射流的适当减速作用，有利使于使射流颗粒膨胀成球形；在随后进入扩张段后，射流又被加速，喷嘴在此段起到了一个“减速带”的作用。最后喷入收集装置而冷却。这一步骤，保证了雾状射流在喷嘴腔内极纯净的保护气氛、交变环境压力、温度、速度参数下被制备。

4）若用于制粉，则在收集装置收集筛分粉体；若进行喷焊，则不进行步骤4），直接由步骤3）跳转至步骤5）;

5）若用于喷焊，则取消步骤4）和收集装置，从步骤3）转到此步。装设喷焊电源，从步骤2）中的等离子电源引出一路正极组成辅助回路，接在需要焊接、堆焊、喷涂工件上进行相应增材制造工作。此时膨胀成球后的雾状射流直接从喷嘴喷出，打印出零部件；

6）制造完成或者停机时，先停止供原料，然后关闭等离子、电磁线圈电源，最后再停止惰性气体。

本发明的积极效果是便于机械化生产、降低粉体制造成本、简化制造设备。在这一过程中，充分利用了现有的科学技术和工业设备，材料也可以直接从焊接材料（焊丝等）取得，保障了装置和方法的可行性、可靠性。较好的利用了物理原理和逆向思维，为增材制造提供了一个可行的思路和方法。简化了细颗粒熔滴制造方法，实现了增材制造中直接从原材料投入进行“3D打印”。

附图说明

图1为本发明的管状电极、喷嘴的结构示意图。

图2为本发明用于制粉工作时的示意图。

图3为本发明用于喷焊工作时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述：如图1——3所示，一种应用管状电极制备球形粉体及喷焊的装置，由待加工材料1、负电极座2、管状负电极3、绝缘支座4、正电极座5、管状正电极6、喷嘴7、喷嘴冷却液导流隔板8、喷口锯齿板9、喷嘴冷却液进口10、喷嘴冷却液出口11、喷嘴内壁绝缘涂层12、喷嘴外壁绝缘涂层13、电磁感应线圈14、等离子电源15、喷焊电源16、收集装置17、喷焊辅助正极板18、待喷焊（增材制造）工件19组成，

其特征在于：待加工材料1处于装置中轴线上，其外径与管状负电极3内径一致，待加工材料1从管状负电极3中心通入，通过管状负电极3导电作为可熔化极使用，从而使待加工原料处于等离子弧包围环绕之中，形成的雾化射流可与等离子弧同方向喷射；

负电极座2为类似法兰盘状，盘面中心开圆孔，其上设电源接口为管状负电极3供电，管状负电极3插入负电极座2中心的圆孔固定，负电极座2的中心孔和管状负电极3组成的通道供待加工材料1和惰性气体通入；

正电极座5也为法兰盘状，盘面中心开圆孔，直径比负电极座2稍大，其上设电源接口为管状正电极6供电、喷嘴冷却液进口10，两电极座中心圆孔同轴布置，均以待加工材料1所在的中轴线为中心，两者之间装设绝缘支座叠放在一起，按装置制粉工作方向看，负电极座2在外侧，然后依次是绝缘支座4，再是正电极座5，正电极座5另一面与喷嘴7连接；

绝缘支座4为法兰状圆盘，尺寸与正电极座5一致，但绝缘支座4盘面开设的圆孔尺寸与负电极座2的圆孔一致；

本发明用来激发出等离子弧的电极设置为管状电极，管状是指将传统丝状电极盘绕成形如弹簧管后所呈现的样子；管状电极分为正极和负极两组，正、负电极同轴套在一起但不接触，管状正电极6为内管，管状负电极为外管，管状正电极6盘绕成近似呈截头圆锥体的管状，管状正电极6管口较大一侧与正电极座5中心同轴固定，管状正电极6的外侧与喷嘴7进口收缩段内壁紧贴，通过喷嘴7传递热的方式进行冷却，管状正电极6起到引弧和压缩电弧的作用；管状负电极3盘绕成近似圆柱体的管状，夹持待加工材料，该电极通过惰性保护气体冷却；

喷嘴7逆向应用了拉瓦尔喷管原理（伯努利原理），喷嘴7外形呈现多段收缩、扩张型曲线、直线线型；在结构上喷嘴外壁线型呈直线，因此外壁曲线在空间上呈圆柱状，其端面圆的圆心在装置的中轴上；其内壁为收缩、扩张型曲线，内壁曲线在空间上呈近似葫芦状，内壁端面圆也在装置中轴上，喷嘴7外壁与内壁一端（进口端）与正电极座5密封连接固定，另一端用一个圆环封闭（出口端），这样在空间上，喷嘴7外壁、内壁和封闭的两端共同围绕组成一个容器，这个容器是喷嘴7；

这种类型的喷嘴7使电弧激发出超音速等离子弧后，等离子弧雾化射流在喷嘴7中将先减速（此时，雾化的颗粒可以在表面张力作用下有相对足够的时间膨胀成圆球状），后加速，实际作用是应用物理原理起到一个“减速带”的作用。外壁呈圆筒状可便于电磁感应线圈在其上调节位置，也便于整套装置固定夹持。内壁曲线形状、段数可以根据工作需要，经计算后调整；因此该喷嘴7可根据需要组合成多段模块结构；

喷嘴7内部设置冷却液导流隔板8，冷却液导流隔板8是由不锈钢薄板卷成的圆筒状，一端固定在正电极座5上，其尺寸比喷嘴7外壁围成的圆柱尺寸要小、但比内壁曲线凸起的位置要大，轴线方向的围成的圆柱长度比喷嘴7总长度要小，因此与内喷嘴外壁、内壁均不接触，只与正电极座5固定。在正电极座5上，被冷却液导流隔板8与喷嘴7内壁分隔出的那片圆环带上设置喷嘴冷却液进口10，在喷嘴外壁靠近正电极座5位置设置喷嘴冷却液出口11；因此喷嘴冷却液导流隔板8起到了一个分隔、控制冷却液流向的作用，使冷却液进入后充分在喷嘴7内部现在内壁、然后再绕道外壁从出口排出，达到循环流动，起到更好的降温作用；

喷嘴内壁与雾化射流接触面、喷嘴圆柱形外壁设置绝缘涂层（但不包括内壁管状正电极贴合处）、喷嘴内壁最外端的出口位置的设置不规则锯齿形，以降低射流在经过出口段时产生的激振、湍流等干扰；

喷嘴外部设置电磁感应线圈14，位置就在正、负起弧处外围，起到进一步约束电弧促使等离子弧的激发，降低等离子弧射流发散程度的作用；

根据装置用途，直接制粉时将喷嘴出口接入收集装置，收集制得球形粉体；直接用于喷焊则取消收集装置17，增加装设喷焊电源16、喷焊辅助正极板18组成喷焊电源回路，直接进行喷焊打印出零部件。

待加工材料1可为各类金属，也可以为工业通用的金属棒、焊丝，直径在φ1mm——10mm之间，负电极座2中部设圆孔用于通气、通材料、固定管状负电极，管状负电极3内径与待加工材料直径一致、便于夹持，正电极座5用于固定管状正电极、固定喷嘴7、固定喷嘴冷却液导流隔板8，管状正电极6在喷嘴7进口处的接触位置应紧密贴合便于导电，喷嘴7可由铜等导电性、导热性好的金属材料制成，喷嘴内壁、外壁设置绝缘涂层，且喷嘴7可分为I、II、III三个模块分段，根据需要可制成不同数量、长度组合，喷嘴内的喷嘴冷却液导流隔板8用于分隔冷却液，便于冷却液在喷嘴内顺畅循环，喷口锯齿板9用于减少射流经过时的激振和湍流扰动。

实施例1

1）、制造球形镍基合金粉体时，首先组装喷嘴为I、II、III三级结构，然后在启动设备前将惰性气体充入负电极座2中（60%氩气、40%氦气），排空管状负电极3、管状正电极6、喷嘴7、收集装置17内部空气。随后在喷嘴冷却液进口10通入冷却液（抗燃油），打开冷却液出口11。完成冷却液的循环通入，保持喷嘴温度维持在30℃；

2）、完成步骤1）后，启动等离子电源15，一般调节输出电流范围为95安培。待电弧激发成等离子弧后，启动外部的电磁感应线圈14，进一步压缩电弧，电磁线圈输出电流为25安培；

3）、完成步骤2）后，在等离子弧趋于稳定状态下，向装置中供入待加工材料1（φ2.4mm丝状镍基合金）；

4）、在收集装置17收集筛分粉体；

5）、本实施例步骤5）取消；

6）、制造完成或者停机时，先停止供原料，然后关闭等离子、电磁线圈电源，最后再停止惰性气体。

实施例2

1）、制造球形镍基合金粉体后直接进行喷焊等增材制造工作，首先组装喷嘴为I、III二级结构，然后在启动设备前将惰性气体充入负电极座2中（80%氩气、20%氦气），排空管状电极负极3、正极6、喷嘴7、收集装置17内部空气。随后在喷嘴冷却液进口10通入冷却液（抗燃油），打开冷却液出口11。完成冷却液的循环通入，保持喷嘴温度维持在80℃；

2）、完成步骤1）后，启动等离子电源15，一般调节输出电流范围为130安培。待电弧激发成等离子弧后，启动外部的电磁感应线圈14，进一步压缩电弧，电磁线圈输出电流为20安培；

3）、完成步骤2）后，在等离子弧趋于稳定状态下，向装置中供入待加工材料1（φ4mm棒状镍基合金）；

4）、本实施例步骤4）取消；

5）、装设喷焊电源16，从步骤2）中的等离子电源引出一路正极组成辅助回路，接在喷焊辅助正极板18之上，喷焊工件19，开始进行增材制造工作；

6）、制造完成或者停机时，先停止供原料，然后关闭等离子、电磁线圈电源，最后再停止惰性气体。

Claims (2)

1.一种应用管状电极制备球形粉体和喷焊的装置，包括待加工材料、负电极座、管状负电极、绝缘支座、正电极座、管状正电极、喷嘴、喷嘴冷却液导流隔板、喷口锯齿板、喷嘴冷却液进口、喷嘴冷却液出口、电磁感应线圈、喷口锯齿板、粉体收集装置、喷焊辅助正极板、等离子电源、喷焊电源、收集装置；其特征在于：待加工材料处于装置中轴线上，其外径与管状负电极内径一致，待加工材料从管状负电极中心通入，通过管状负电极导电作为可熔化极使用，从而使待加工原料处于等离子弧包围环绕之中，形成的雾化射流可与等离子弧同方向喷射；

负电极座为法兰盘状，盘面中心开圆孔，其上设电源接口，管状负电极插入负电极座中心的圆孔固定，负电极座的中心孔和管状负电极组成的通道供待加工材料和惰性气体通入；

正电极座为法兰盘状，盘面中心开圆孔，直径比负电极座稍大，其上设电源接口为管状正电极供电、喷嘴冷却液进口，两电极座中心圆孔同轴布置，均以待加工材料所在的中轴线为中心，两者之间装设绝缘支座叠放在一起，按工作方向负电极座在外侧，然后依次是绝缘支座，再是正电极座，正电极座另一面与喷嘴连接；

绝缘支座为法兰状圆盘尺寸与正电极座一致，绝缘支座盘面开设的圆孔尺寸与负电极座的圆孔一致；

管状电极分为正极和负极两组，正、负电极同轴套在一起但不接触，管状正电极为内管，管状负电极为外管，管状正电极盘绕成近似呈截头圆锥体的管状，管状正电极管口较大一侧与正电极座中心同轴固定，管状正电极的外侧与喷嘴进口收缩段内壁紧贴，通过喷嘴传递热的方式进行冷却，管状正电极起到引弧和压缩电弧的作用；管状负电极盘绕成近似圆柱体的管状，夹持待加工材料，该电极通过惰性保护气体冷却；

喷嘴外形呈现多段收缩、扩张型曲线、直线线型；在结构上喷嘴外壁线型呈直线，因此外壁曲线在空间上呈圆柱状，其端面圆的圆心在装置的中轴上；其内壁为收缩、扩张型曲线，内壁曲线在空间上呈近似葫芦状，内壁端面圆也在装置中轴上，喷嘴外壁与内壁一端即进口端与正电极座密封连接固定，另一端用一个圆环封闭即出口端，由喷嘴外壁、内壁和封闭的两端共同围绕组成一个容器，这个容器是喷嘴；

喷嘴内部设置冷却液导流隔板，冷却液导流隔板是由不锈钢薄板卷成的圆筒状，一端固定在正电极座上，在正电极座上，被冷却液导流隔板与喷嘴内壁分隔出的那片圆环带上设置喷嘴冷却液进口，在喷嘴外壁靠近正电极座位置设置喷嘴冷却液出口；

喷嘴内壁与雾化射流接触面、喷嘴圆柱形外壁设置绝缘涂层，喷嘴内壁最外端的出口位置的设置不规则锯齿形；

喷嘴外部设置电磁感应线圈，位置在正、负起弧处外围；直接制粉时将喷嘴出口接入收集装置，收集制得球形粉体；

直接用于喷焊则取消收集装置，装设喷焊电源、喷焊辅助正极板组成喷焊电源回路，直接进行喷焊打印出零部件。

2.一种应用管状电极制备球形粉体和喷焊的方法，其特征在于具体步骤如下：

1）启动时首先将惰性气体从负电极座中心孔充入装置内部，排空管状电极、喷嘴、收集装置内部空气；随后在喷嘴冷却液进口通入冷却液，打开喷嘴冷却液出口完成冷却液的循环通入，保持喷嘴温度维持在20℃至80℃；

2）完成步骤1）后，启动管状等离子弧发生器电极电源，一般调节输出电流范围为40安培至200安培，喷嘴进口内壁设置的收缩段将惰性气体、电弧在狭窄处压缩，待电弧激发成等离子弧后，启动外部的电磁感应线圈，电磁线圈输出电流为5安培至50安培，喷嘴内部的冷却液带来的低温环境及外部的电磁感应将进一步压缩、激发等离子弧；

3）完成步骤2）后，在等离子弧趋于稳定后，向装置中供入棒状或丝状的待加工材料；此时，待加工材料随等离子弧的高温、高速爆喷成雾状射流颗粒，喷射进入喷嘴腔室内，而此段喷嘴内壁曲线设计为前段收缩、后段扩张，根据伯努利原理所呈现的速度、温度、压力关系可知，收缩段喷嘴刚好起到对超音速射流的适当减速作用，有利使于使射流颗粒膨胀成球形；在随后进入扩张段后，射流又被加速，喷嘴在此段起到了一个“减速带”的作用，最后喷入收集装置而冷却；

4）若用于制粉，则在收集装置收集筛分粉体；若进行喷焊，则不进行步骤4），直接由步骤3）跳转至步骤5）;

5）若用于喷焊，则取消步骤4）和收集装置，从步骤3）转到此步；装设喷焊电源，从步骤2）中的等离子电源引出一路正极组成辅助回路，接在需要焊接、堆焊、喷涂工件上进行相应增材制造工作，此时膨胀成球后的雾状射流直接从喷嘴喷出，打印出零部件；

6）制造完成或者停机时，先停止供原料，然后关闭等离子、电磁线圈电源，最后再停止惰性气体。

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