[發明專利]一種基于多CMT系統的異種材料復合結構增材制造方法

有效

• 申請號: 201910425101.6
• 申請日: 2019-05-21
• 公開（公告）號: CN110026650B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 楊濤;周曾明;劉俊峰;張航;孫凱;陳龍
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/095;B23K9/16;B33Y10/00
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 吳桐

1.一種基于多CMT系統的異種材料復合結構增材制造方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1：根據復合結構所要實現的功能的差異進行材料設計，確定對應材質的焊絲；

S2：搭建多CMT系統，所述多CMT系統包含兩個以上的具備獨立焊接能力的CMT子系統，所述具備獨立焊接能力的CMT子系統的具體數量與S1中所確定的對應材質的焊絲的種類數相同，且每個具備獨立焊接能力的CMT子系統中均包含一把CMT焊槍；

S3：對S2中所搭建的多CMT系統中的每個具備獨立焊接能力的CMT子系統的CMT焊槍分別裝填S1中所確定的對應材質的焊絲；

S4：調節所搭建的多CMT系統中的每個具備獨立焊接能力的CMT子系統的工作參數，使所搭建的多CMT系統中的每個具備獨立焊接能力的CMT子系統在增材制造過程中的熔敷量保持一致；

S5：逐層分析復合結構的分層切片，確定每一分層切片中功能不同的區域在增材制造過程中所要使用的CMT焊槍，進一步確定每把CMT焊槍在功能不同的區域中的增材制造路徑；

S6：根據S5中所確定的增材制造路徑，對所搭建的多CMT系統進行離線編程，生成程序；

S7：啟動所搭建的多CMT系統，在S6中生成的程序控制下，所搭建的多CMT系統中的每個具備獨立焊接能力的CMT子系統協調運作，逐層增材制造，直至全部完成，得到復合結構；

所述S2中，所搭建的多CMT系統中的每個具備獨立焊接能力的CMT子系統均包含CMT焊機、機器人手臂、機器人控制箱、保護氣氣瓶；

所述S4中，調節所搭建的多CMT系統中的每個具備獨立焊接能力的CMT子系統的工作參數，使所搭建的多CMT系統中的每個具備獨立焊接能力的CMT子系統在增材制造過程中的熔敷量保持一致，具體為：

首先確定所搭建的多CMT系統中的每個具備獨立焊接能力的CMT子系統的基本工作參數，然后根據所裝填的不同材質焊絲的熔敷量之間的差異，在已確定的基本工作參數的基礎上，微調每個具備獨立焊接能力的CMT子系統的工作參數，使所搭建的多CMT系統中的每個具備獨立焊接能力的CMT子系統在增材制造過程中的熔敷量保持一致；

所述S7，逐層增材制造過程中，在水平方向功能不同的區域使用裝有不同材質焊絲的CMT焊槍進行增材制造，在豎直方向功能不同的區域使用裝有不同材質焊絲的CMT焊槍進行增材制造。

2.根據權利要求1所述的基于多CMT系統的異種材料復合結構增材制造方法，其特征在于，所述對應材質的焊絲的種類數為兩種，所搭建的多CMT系統包含兩個具備獨立焊接能力的CMT子系統。

3.根據權利要求1所述的基于多CMT系統的異種材料復合結構增材制造方法，其特征在于，所述對應材質的焊絲的種類數為三種，所搭建的多CMT系統包含三個具備獨立焊接能力的CMT子系統。

4.根據權利要求1任一所述的基于多CMT系統的異種材料復合結構增材制造方法，其特征在于，所述對應材質的焊絲的種類數為四種，所搭建的多CMT系統包含四個具備獨立焊接能力的CMT子系統。