(57) 1. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением для подачи металлической проволоки, содержащий
направляющую,
электрический контактный элемент и
механизм поджатия проволоки, выполненный с возможностью поджатия металлической проволоки и приведения ее в контакт с токоподводящим наконечником электрического контактного элемента, причем
направляющая содержит каналы теплоносителя, образующие тракт охлаждающей жидкости, по которому может проходить охлаждающая жидкость, причем
электрический контактный элемент содержит
токоподводящий наконечник, соединенный с источником электропитания и установленный отдельно на расстоянии от направляющей, и
систему охлаждения, которая содержит
впуск для теплоносителя,
входной канал теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с впуском для теплоносителя,
выходной канал теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с входным каналом теплоносителя, и
выпуск для теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с выходным каналом теплоносителя.
2. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по п.1, отличающийся тем, что направляющая содержит
продольную центральную ось, первый конец, противоположный второй конец и центральное отверстие, проходящее вдоль продольной центральной оси направляющей от первого конца к противоположному второму концу, через которое можно подавать металлическую проволоку, причем
тракт охлаждающей жидкости содержит
впускной участок для теплоносителя, выполненный с возможностью соединения для сообщения по текучей среде с патрубком подачи теплоносителя,
входной канал теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде со впускным участком для теплоносителя,
выходной канал теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с входным каналом теплоносителя, и
выпускной участок для теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с выходным каналом теплоносителя.
3. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по п.1 или 2, отличающийся тем, что входной канал теплоносителя содержит множество соединенных друг с другом параллельных каналов в ближней области токоподводящего наконечника.
4. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что направляющая дополнительно содержит нижнее отверстие.
5. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что направляющая содержит титан или титановый сплав.
6. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что электрический контактный элемент содержит медь или медный сплав.
7. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что токоподводящий наконечник содержит медь или медный сплав.
8. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что механизм поджатия проволоки содержит пружину, выполненную с возможностью оказывать давление, которое вынуждает механизм поджатия проволоки поджимать металлическую проволоку и приводить ее в контакт с токоподводящим наконечником.
9. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по п.8, отличающийся тем, что механизм поджатия проволоки содержит изолированную головку, выполненную с возможностью контактировать с металлической проволокой, когда механизм поджатия проволоки поджимает металлическую проволоку и приводит ее в контакт с токоподводящим наконечником.
10. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что механизм поджатия проволоки содержит титан или титановый сплав и соединен с электрическим контактным элементом.
11. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что дополнительно содержит
несущий элемент, с которым соединены направляющая и электрический контактный элемент, и
источник подачи металлической проволоки.
12. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по п.11, отличающийся тем, что дополнительно содержит теплоизоляционный материал между несущим элементом и электрическим контактным элементом.
13. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по п.11, отличающийся тем, что несущий элемент дополнительно содержит
патрубок подачи теплоносителя, выполненный с возможностью соединения для сообщения по текучей среде с впускным участком для теплоносителя направляющей, и
патрубок отвода теплоносителя, выполненный с возможностью соединения для сообщения по текучей среде с выпускным участком для теплоносителя направляющей.
14. Узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что предусмотрена возможность, после прохождения сквозь направляющую, контакта металлической проволоки с плазменной дугой над обрабатываемым изделием.
15. Способ изготовления трехмерного объекта из металлического материала с помощью технологии послойного формирования, включающий этапы, на которых
последовательно накладывают слои металлического материала на материал основы, при этом каждый последующий слой получают путем подачи металлической проволоки сквозь направляющую в электрический контактный элемент с жидкостным охлаждением, который подводит ток к металлической проволоке, причем направляющая содержит каналы теплоносителя, образующие тракт охлаждающей жидкости, по которому может проходить охлаждающая жидкость, при этом токоподводящий наконечник соединен с источником электропитания и установлен отдельно на расстоянии от направляющей, и
используя первую горелку плазменно-дуговой сварки (ПДС), нагревают и расплавляют проволоку так, чтобы расплавленный металлический материал каплями падал на материал основы.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что дополнительно включает этап, на котором задают схему наложения материала путем перемещения по меньшей мере одного из материала основы и первой горелки ПДС так, чтобы последовательно накладываемые слои расплавленного металлического материала из расплавленной проволоки затвердевали и образовывали трехмерный объект.
17. Способ по п.15 или 16, отличающийся тем, что дополнительно включает этап предварительного нагревания материала основы в том месте, где предстоит накладывать металлический материал.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что предварительное нагревание выполняют, используя вторую горелку ПДС.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что дополнительно включает этап, на котором задают схему наложения материала путем перемещения по меньшей мере одного из материала основы, первой горелки ПДС и второй горелки ПДС так, чтобы последовательно накладываемые слои расплавленного металлического материала из расплавленной проволоки затвердевали и образовывали трехмерный объект.
20. Способ по любому из пп.15-19, отличающийся тем, что электрический контактный элемент с жидкостным охлаждением содержит систему охлаждения, содержащую
впуск для теплоносителя, выполненный с возможностью соединения для сообщения по текучей среде с патрубком подачи теплоносителя,
входной канал теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с впуском для теплоносителя,
выходной канал теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с входным каналом теплоносителя, и
выпуск для теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с выходным каналом теплоносителя.
21. Способ по любому из пп.15-20, отличающийся тем, что тракт охлаждающей жидкости направляющей содержит
впускной участок для теплоносителя, выполненный с возможностью соединения для сообщения по текучей среде с патрубком подачи теплоносителя,
входной канал теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с впускным участком для теплоносителя,
выходной канал теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с входным каналом теплоносителя, и
выпускной участок для теплоносителя, соединенный и выполненный с возможностью сообщения по текучей среде с выходным каналом теплоносителя.
22. Способ по любому из пп.15-21, отличающийся тем, что металлическая проволока выполнена в виде любой проволоки и содержит Al, Cr, Cu, Fe, Hf, Sn, Mn, Mo, Ni, Nb, Si, Та, Ti, V, W или Zr, или их композиты, или сплавы.
23. Способ по любому из пп.15-22, отличающийся тем, что ток, подводимый к металлической проволоке, имеет величину по меньшей мере 100 А.
24. Система для изготовления трехмерного объекта из металлического материала с помощью технологии послойного формирования, содержащая
узел токоподводящего наконечника с жидкостным охлаждением по любому из пп.1-14, находящийся в электрическом контакте с металлической проволокой, для подведения тока к металлической проволоке,
первую сварочную горелку для расплавления металлической проволоки, чтобы вынудить металлический материал каплями падать на материал основы, и
компьютерную модель подлежащего изготовлению объекта для задания профиля наложения слоев так, чтобы построение физического объекта происходило путем последовательного наплавления слоев металлического материала на материал основы.
25. Система по п.24, отличающаяся тем, что дополнительно содержит платформу с приводом, которая выполнена с возможностью перемещения материала основы относительно, по меньшей мере, сварочной горелки.
26. Система по п.24 или 25, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рычаг привода, который выполнен с возможностью перемещения первой сварочной горелки.
27. Система по любому из пп.24-26, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вторую сварочную горелку для предварительного нагревания материала основы в области, где должно происходить наложение металлического материала.
28. Система по п.27, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рычаг привода, который выполнен с возможностью перемещения второй сварочной горелки.
29. Система по любому из пп.24-28, отличающаяся тем, что ток, подводимый к металлической проволоке, имеет величину по меньшей мере 100 А.

---