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龙图腾网获悉燕山大学申请的专利气氛与电磁辅助的金属件3D打印成型装置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：CN117182119B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202311158589.3，技术领域涉及：B22F12/70；该发明授权气氛与电磁辅助的金属件3D打印成型装置是由吕知清;毛莹;赵宏豪;李荣斌;傅万堂设计研发完成，并于2023-09-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本气氛与电磁辅助的金属件3D打印成型装置在说明书摘要公布了：本发明提供一种气氛与电磁辅助的金属件3D打印成型装置，其包括喷头装置、工作平台、丝杠升降机构、电磁搅拌装置以及机架，喷头组件采用单挤出头双喷嘴结构，并设置了气氛辅助装置，在减轻喷嘴的重量的同时，扩大了双喷嘴的有效工作行程，最大限度利用设备空间，增加了打印的有效行程。气氛辅助装置用于调节金属溶液的成分，并使热气流吹到3D打印件上表层,利用高温气流对这部分熔融材料表面起到瞬间加热加压作用,调节熔融液体的流速，提高打印试样层间结合强度且提高产品的性能，得到性能优异的金属制品。同时，在工作平台上安装电磁搅拌装置，实现磁场非接触加工优势，改善FDM型熔化金属粉末成形零件的性能。

本发明授权气氛与电磁辅助的金属件3D打印成型装置在权利要求书中公布了：1.一种气氛与电磁辅助的金属件3D打印成型装置，其特征在于：其包括喷头装置、工作平台、丝杆升降机构、电磁搅拌装置以及机架， 所述机架包括水平框架、竖直框架、Z轴丝杠、Y轴光杆、X轴光杆、Z轴光杆以及底板，所述竖直框架与所述水平框架垂直设置，所述水平框架为矩形框架，所述竖直框架为门型框架，所述水平框架内沿Y轴方向设有Y轴光杆，所述竖直框架两侧分别设置有Z轴丝杠以及Z轴光杆，所述X轴光杆设置在所述竖直框架内并与所述Z轴丝杠和Z轴光杆滑动连接； 所述工作平台包括载物台以及滑板；所述滑板包括板状的上滑板和下滑板，所述下滑板四角处各固定有一组丝杆升降机；所述载物台处于电磁搅拌装置的中间位置并固定在下滑板上；所述工作平台借助于下滑板设置于所述Y轴光杆上并沿Y轴光杆滑动，所述工作平台上安装有所述丝杆升降机构，丝杆升降机构与下滑板连接，上滑板与处于四角处的四组丝杆升降机通过丝杆螺母固定连接，由底部电机驱动丝杆升降机构使安装电磁搅拌装置的上滑板做垂直方向上的升降； 所述喷头装置借助于滑块设置于所述X轴光杆上并沿X轴光杆滑动，所述喷头装置包括喷头组件、单轭双调电磁铁、喷头固定盖和喷头固定块，所述喷头组件借助于喷头固定盖设置在喷头固定块上，所述喷头固定块与所述滑块连接；所述喷头组件包括喉管、加热块、散热片、电磁感应加热线圈、喷嘴、进气通道以及出气管，所述喷嘴成对设置，所述单轭双调电磁铁由两侧轭铁的L型结构固定在喷头组件上； 所述喉管包括第一段喉管和第二段喉管，所述第一段喉管为导料管，所述第二段喉管延伸至加热块内部；所述第二段喉管与所述喷嘴连接，所述加热块两斜边设置有进气通道，用于输入高温高压气氛，所述第二段喉管下部与喷嘴上部分别与进气通道连接，所述电磁感应加热线圈设置在所述加热块上，每个喷嘴外部均设置有两个出气管，金属粉末从导料管中进入喷嘴并通过电磁感应加热线圈加热开始熔融挤出，进气通道输入的高温高压气氛与导料管处导出的金属粉末接触并施加压力辅助金属粉末进入喷嘴，出气管排出的高温高压气氛对喷嘴挤出的金属熔融液进行保护并调节熔融金属液的流速以及成分； 所述电磁搅拌装置设置在工作平台的上滑板上；所述电磁搅拌装置包括磁轭、线圈、磁芯、磁轭背体以及调节螺母，所述磁轭背体的周向间隔设置有六个磁轭，每个磁轭的外表面缠绕有线圈，线圈与电源连接，所述每个磁轭后面均连接有一个磁芯，所述磁轭背体为圆环形状，所述磁轭均匀设置在磁轭背体的内侧并朝向磁轭背体的中心方向延伸，所述磁轭与磁轭背体形成E字结构；所述磁芯上安装有调节螺母用于调节磁轭与磁轭背体之间的距离，在磁轭背体的中心区域形成加工区域，电磁搅拌装置的中心区域形成加工区域并设置有载物台，被加工材料放置于载物台中，当电源为线圈提供交流电时，流经线圈的电流使磁轭产生磁场，磁场在圆周方向上产生电磁力，该电磁力能够推动被加工材料熔体的流动，改变被加工材料的传质和传热过程； 所述电磁搅拌装置作用在置于工作台中间位置的工件上，根据工件加工大小调节电磁搅拌装置中磁轭的位置，具体调节过程如下： S1、计算有效磁路长度：采用反射能量法测量工件到电磁搅拌装置四周磁轭的距离L，再根据公式Le=πL计算出有效磁路长度； S2、计算金属溶液所受电磁力密度：金属溶液所受电磁力密度为=，J为电磁密度，B为磁感应强度；其中磁感应强度为B=N×ILe，N为励磁线圈的匝数，I为励磁电流，Le为工件的有效磁路长度； S3、传感器监测电磁力的强度，将信号传输至驱动磁轭移动的伺服电机，使磁轭由伺服电机控制进行前进或后退，最终将电磁搅拌装置中的磁轭移动到合适的位置； 所述丝杆升降机构包括四个丝杆、四个升降机、三根连接杆、三个传动机构、驱动电机与四个丝杆螺母；其中丝杆通过丝杆螺母与升降机连接组成一组丝杆升降机，丝杆升降机构由四组丝杆升降机构成，四组丝杆升降机固定在下滑板的四角处，每组丝杆升降机由连接杆连接，通过连接传动机构实现四组丝杆升降机同时升降，将安装有电磁搅拌装置的上滑板与丝杆螺母固定，通过驱动电机驱动使四组丝杠升降机同时升降来实现电磁搅拌装置在垂直方向上的升降； 所述载物台包括薄板载物台、自动升降机构、厚板载物台和磁铁，所述厚板载物台下方四角处安装升降结构；所述薄板载物台由磁铁吸附在厚板载物台上方，当工件完成打印后，将电磁搅拌装置下降至最低位置，并升高载物台将工件与薄板载物台取走并更换下一个薄板载物台。

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