[發(fā)明專利]一種單電源三絲共熔滴的電弧增材制造系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910918686.5 | 申請日： | 2019-09-26 |
| 公開（公告）號： | CN110681948B | 公開（公告）日： | 2021-03-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 余圣甫;何天英;周龍早;史玉升;齊臏 | 申請（專利權(quán)）人： | 華中科技大學(xué) |
| 主分類號： | B23K9/04 | 分類號： | B23K9/04;B23K9/133;B23K9/28;B23K9/26;B23K9/32;B33Y30/00 |
| 代理公司： | 武漢華之喻知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42267 | 代理人： | 梁鵬;張彩錦 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 電源 三絲共熔滴 電弧 制造 系統(tǒng) | ||
1.一種單電源三絲共熔滴的電弧增材制造系統(tǒng)，其特征在于，包括三絲送絲機(2)、送絲管路(3)、電弧槍(4)、機器人(5)和電弧增材制造電源(1)，其中：
所述三絲送絲機(2)用于同時輸送三根金屬絲材至所述送絲管路(3)中，該送絲管路(3)用于將三根金屬絲同時導(dǎo)入所述電弧槍(4)中，所述機器人(5)用于帶動所述電弧槍(4)運動以進(jìn)行電弧增材制造；
所述電弧槍(4)包括從上至下依次連接的三合一轉(zhuǎn)換接頭(41)、槍頸主體模塊(42)和三絲導(dǎo)電嘴模塊(44)，其中所述三合一轉(zhuǎn)換接頭(41)的上端與所述送絲管路(3)相連，用于將該送絲管路中的三根金屬絲經(jīng)所述槍頸主體模塊(42)同時送入所述三絲導(dǎo)電嘴模塊(44)中并平行送出；所述槍頸主體模塊(42)的下端還設(shè)置有散熱噴嘴模塊(43)，該散熱噴嘴模塊(43)套裝在所述三絲導(dǎo)電嘴模塊(44)的外部，用于對該三絲導(dǎo)電嘴模塊(44)進(jìn)行散熱；
所述槍頸主體模塊(42)包括由內(nèi)至外依次套裝設(shè)置的電弧槍管(425)、絕緣套(424)、冷卻組件和槍頸外殼(421)，其中所述電弧槍管(425)的上下端分別與所述三合一轉(zhuǎn)換接頭(41)和所述三絲導(dǎo)電嘴模塊(44)相連；所述冷卻組件包括水冷管道固定件(423)及螺旋水冷管道(422)，該水冷管道固定件(423)套裝在所述絕緣套(424)的外部，用于安裝所述螺旋水冷管道(422)，并且該水冷管道固定件整體為圓柱形，在圓柱形外壁開有與所述螺旋水冷管道的尺寸配合使用的螺旋槽；以此方式，通過所述螺旋水冷管道的一端進(jìn)水一端回水來提供循環(huán)冷卻水，循環(huán)冷卻水可帶走所述電弧槍大部分熱量，并且保證電弧槍在連續(xù)高強度工作狀態(tài)下，溫度不高于120℃；
所述散熱噴嘴模塊(43)包括噴嘴絕緣套(431)、噴嘴散熱鰭片(432)和噴嘴(433)，用于將保護(hù)氣體聚集并向電弧區(qū)域輸送保護(hù)氣體以保護(hù)電弧，同時進(jìn)行散熱；其中所述噴嘴絕緣套(431)套裝在槍頸主體模塊(42)下端的外部，所述噴嘴散熱鰭片(432)套裝在所述噴嘴絕緣套(431)的外部，該噴嘴散熱鰭片上端的外部設(shè)置有多層散熱鰭片，該噴嘴散熱鰭片下端的外部用于安裝所述噴嘴(433)；
所述電弧增材制造電源(1)用于提供能量使平行送出的所述三根金屬絲材同時起弧以形成一個整體電弧，并且這三根金屬絲材的端部在電弧的作用下同時熔化以形成一個共同的穩(wěn)定熔滴；
以此方式，上述電弧增材制造系統(tǒng)通過單次同時輸送三根金屬絲材，以使得三根金屬絲材形成一個整體電弧，并且熔滴受三根金屬絲材末端表面張力的相互牽制作用，不僅可避免單絲電弧在增材制造過程中出現(xiàn)的電弧漂移與熔滴旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，而且確保了增材制造大型金屬構(gòu)件的成形精度。
2.如權(quán)利要求1所述的單電源三絲共熔滴的電弧增材制造系統(tǒng)，其特征在于，所述噴嘴(433)外端進(jìn)行圓弧過渡處理。
3.如權(quán)利要求1所述的單電源三絲共熔滴的電弧增材制造系統(tǒng)，其特征在于，所述三絲導(dǎo)電嘴模塊(44)包括三絲導(dǎo)電嘴座(441)和三絲導(dǎo)電嘴(443)，其中所述三絲導(dǎo)電嘴座(441)的上端與所述槍頸主體模塊(42)的下端相連，所述三絲導(dǎo)電嘴(443)內(nèi)開設(shè)有三條送絲通道，并通過固定螺母(442)固定在所述三絲導(dǎo)電嘴座(441)的下端。
4.如權(quán)利要求3所述的單電源三絲共熔滴的電弧增材制造系統(tǒng)，其特征在于，所述三絲導(dǎo)電嘴(443)中的送絲通道采用B樣條曲線擬合設(shè)計獲得。
5.如權(quán)利要求1所述的單電源三絲共熔滴的電弧增材制造系統(tǒng)，其特征在于，所述三絲送絲機(2)包括送絲輪組件(22)及用于驅(qū)動該送絲輪組件運動的動力源(21)，其中所述送絲輪組件(22)包括以上下對稱方式布置的四個獨立的送絲輪，其中上方的兩個送絲輪為平輪，用于壓緊絲材，下方的兩個送絲輪上均開設(shè)有三個相同形狀與尺寸的凹槽，用于同步輸送金屬絲材。
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