[發(fā)明專利]一種用于增材制造的自動送絲裝置及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910100665.2
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109551145A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 方學偉;張麗娟;許康;卓君;祿娟;張宇欣;趙紀元;盧秉恒
• 申請（專利權）人: 西安增材制造國家研究院有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發(fā)明公開了一種用于增材制造的自動送絲裝置及其使用方法，該裝置將送絲裝置和增材制造裝置設置在兩個獨立的艙體內，其內部氣氛相互獨立且密封，兩個艙體能夠獨立的進行抽真空或洗氣，使得送絲裝置在多次更換焊絲的時候，無需破壞增材制造處于艙體的氣氛，進而影響增材制造出的產品的質量；該裝置有效解決了在不破壞氣氛保護的情況下，進行焊絲的更換及解決送絲不暢等問題，降低了經濟成本；本發(fā)明更換焊絲和增材制造的靈活性強，操作性強，有效提高了旁軸送絲過程中的送絲效率及自動化程度；同時該裝置在送絲的終端通過送絲管和送絲嘴進行送絲，為一種直管送絲的方式，對焊絲有校直功能。

【技術領域】

本發(fā)明屬于金屬焊接及增材制造領域，具體涉及一種用于增材制造的自動送絲裝置及其使用方法。

【背景技術】

隨著增材制造技術的發(fā)展，熔絲增材制造是熱門的研究領域之一；熔絲增材制造的原理是：采用制圖軟件設計零部件的三維模型，然后根據(jù)零件的結構利用“切片”軟件進行分層、切片，然后生成相應的路徑規(guī)劃程序代碼，再采用熔絲增材制造的方法按照規(guī)劃的路徑進行逐層堆積，最終形成三維實體零件毛坯。

熔絲增材制造的熱源主要有電弧、電子束、激光等，由于增材制造熔絲過程中高溫高達1700℃，鈦合金、高溫合金、高強鋼等材料在增材制造過程中很容易高溫氧化，需要在整體低氧或保護氣氛下進行；

現(xiàn)有的增材制造熔絲系統(tǒng)中，送絲系統(tǒng)大多放置于氣氛室內部或裸露放置于外部；送絲系統(tǒng)若放置于氣氛室外部，空氣會隨著焊絲沿送絲管進入熔池，增材制造過程中，堆積層在高溫下氧化嚴重；若放置于氣氛室內部，則能夠有效的進行氣氛保護，但焊絲無法連續(xù)更換，需開啟氣氛室艙門進入氣氛室內部更換，這樣會造成氣氛室氣氛破壞，再次凈化存在成本高、凈化時間長等問題，不利于增材制造中連續(xù)打??；且現(xiàn)有的送絲系統(tǒng)中，送絲支架處大多采用彎管送絲，只能調節(jié)焊絲高度，不能調節(jié)焊絲與基板的送絲仰角，且送出的焊絲呈彎曲弧形狀，不能有效進入熔池。

【發(fā)明內容】

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供一種用于增材制造的自動送絲裝置及其使用方法；該裝置在無需破壞氣氛室的情況下，可連續(xù)多次對原材料進行更換，并由送絲機自動送絲。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種用于增材制造的自動送絲裝置，包括過渡艙和氣氛室，過渡艙固定在氣氛室的外側壁上，過渡艙和氣氛室的連接處開設有氣氛室密封口；過渡艙內部設置有送絲裝置，過渡艙的外部設置有第一氣氛凈化裝置，第一氣氛凈化裝置通過氣體管道連通至過渡艙的內部；氣氛室的外部設置有第二氣氛凈化裝置，第二氣氛凈化裝置通過氣體管道連通至氣氛室的內部，氣氛室內部設置有熱源，熱源上連接有送絲支架，送絲支架的下端連接有送絲管，沿送絲方向，送絲管的前端連接有送絲嘴；熱源的下端為熱源輸出端，沿送絲方向，送絲嘴在熱源輸出端中心位置的下方；

送絲裝置的輸出端連接有送絲軟管，送絲軟管穿過氣氛室密封口，另一端和送絲管的后端連接。

本發(fā)明的進一步改進在于：

優(yōu)選的，送絲裝置包括送絲盤和送絲機，沿送絲方向，送絲機在送絲盤的前方；送絲盤上纏繞有焊絲，送絲機的焊絲輸出端和送絲軟管連通；焊絲從送絲盤穿過送絲機內部，輸入至送絲軟管內。

優(yōu)選的，過渡艙的外部設置有送絲機控制器，送絲機控制器和送絲機連通。

優(yōu)選的，第一氣氛凈化裝置為真空泵、裝載有氬氣或氦氣的氣體裝置；第二氣氛凈化裝置為裝載有氬氣或氦氣的氣體裝置。

優(yōu)選的，送絲嘴的軸線和水平方向的夾角為0°～60°。

優(yōu)選的，過渡艙和氣氛室的連接處設置有連通閥。

優(yōu)選的，送絲支架的上端設置有套管套裝在熱源上部的側面；送絲支架的下端通過軸孔配合連接送絲管。