[發明專利]一種多鎢極電弧同軸送絲增材制造裝置

在審

• 申請號: 201910629062.1
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110303222A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 彭勇;李凡;王克鴻;周琦;方輝;陳海瑞;錢旭升;朱科宇
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B23K9/02
• 分類號: B23K9/02;B23K9/133;B23K9/26;B23K9/32
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

本發明屬于增材制造領域，特別是一種多鎢極電弧同軸送絲增材制造裝置。包括：裝置主體：為殼狀，裝置主體下部為陶瓷噴嘴；送絲單元：包括送絲機構和送絲管，焊絲通過送絲管輸送；鎢極：為多個，多個鎢極設置在陶瓷噴嘴的內部，多個鎢極周向均勻分布，多個鎢極的尖端在同一平面X內且，且每個鎢極與X平面成同一夾角，送絲單元將焊絲通過送絲管送至多鎢極尖端所在平面的中心處上方。本發明的裝置，采用多鎢極周向均勻分布，且每個鎢極與X平面成同一夾角，送絲機將焊絲通過送絲管送至多鎢極尖端所在平面的中心處上方，從而產生同軸送絲的效果；多鎢極同時工作，且多鎢極不需采用空心結構，制造工藝簡單，應用方便。

技術領域

本發明屬于增材制造領域，特別是一種多鎢極電弧同軸送絲增材制造裝置。

背景技術

增材制造(Additive Manufacturing，AM)技術俗稱3D打印(Three DimensionalPrinting，3DP)技術，該技術融合了數字建模技術、信息技術、數控技術、材料科學與化學等諸多方面的前沿技術致使，是一種高科技的綜合性應用技術，同時也被譽為第三次工業革命中數字化制造的重要標志。

電弧增材制造技術不僅具有沉積效率高，絲材利用率高，整體制造周期短、成本低，對零件的尺寸限制少，易于修復零件等優點，還具有原位復合制造以及成型大尺寸零件的能力。基于鎢極氬弧焊的電弧增材制造,由于其適用于大尺寸構件，且具有高效快速成型性,而成為目前國內增材制造的熱點。

傳統的基于鎢極氬弧焊的電弧增材制造，只有一個鎢極，由于鎢極固有的熱容量和單電弧壓力的限制，導致在基于鎢極氬弧焊的增材上效率較其他增材方法低下，且傳統的旁軸送絲方式由于采用非同軸送絲，當在非直線尤其是一些復雜路徑上進行增材制造時，由于增材方向的改變，影響了焊絲和電弧之間的相對位置關系，進而會影響增材質量的穩定，所以在此基礎上需要發明一種同軸送絲電弧增材裝置。

申請號為CN1600491 A的專利公開了一種雙鎢極氬弧焊焊槍，申請號為CN103170713 A的公開了一種雙鎢極活性TIG焊焊槍。但上述焊槍依然采用的是旁軸送絲，只能解決增材效率低的問題，無法解決增材過程中，由于增材方向的改變，焊絲和電弧相對位置改變造成的增材質量不穩定的問題。

申請號為CN 106312270 A的專利公開了一種同軸空心鎢極TIG焊焊槍及其使用方法和應用，但空心鎢極前端在增材過程中容易發生粘連，導致空心鎢極報廢；且焊槍的空心鎢極是一體的，制造起來比較困難和麻煩，難以大范圍推廣。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種多鎢極電弧同軸送絲增材制造裝置。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種多鎢極電弧同軸送絲增材制造裝置，包括：

裝置主體：為殼狀，裝置主體下部為陶瓷噴嘴；

送絲單元：包括送絲機構和送絲管，焊絲通過送絲管輸送，焊絲位于裝置主體的中軸線；

鎢極：為多個，多個鎢極設置在陶瓷噴嘴的內部，多個鎢極周向均勻分布，多個鎢極的尖端在同一平面X內且，且每個鎢極與X平面成同一夾角，送絲單元將焊絲通過送絲管送至多鎢極尖端所在平面的中心處上方。

進一步的，所述裝置主體外壁中部設有氣體引入口。

進一步的，裝置主體上半部分圓形外壁與裝置主體上半部分內壁形成半封閉空腔，半封閉空腔中設置有冷卻水管道，冷卻水在冷卻水管道中流通，構成冷卻循環水路，裝置主體外壁上側設有冷卻水出/入口。

進一步的，所述裝置主體上端中心設有孔，孔內設有送絲管固定機構，通過送絲管固定機構將送絲管固定。

進一步的，所述送絲管固定機構包括送絲管上端部的矩形片，所述送絲管矩形片的上部穿過裝置主體的孔，矩形片通過固定螺栓與裝置主體外壁連接，從而將送絲管固定。