[發明專利]一種電弧增材制造用溫度調節裝置及調節方法

在審

• 申請號: 201911358659.3
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110899934A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 任香會;高世一;張文杰;王金釗;易耀勇;鄭世達;張占輝;李蘇;劉丹;辛楊桂
• 申請（專利權）人: 廣東省焊接技術研究所（廣東省中烏研究院）;陽江市中烏巴頓技術研究院
• 主分類號: B23K9/32
• 分類號: B23K9/32;B23K37/00;B33Y40/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發明公開了一種電弧增材制造用溫度調節裝置及調節方法，包括增材制造槽、設在增材制造槽底部用于夾持基板的夾具，所述基板的上部設有焊槍，所述增材制造槽內設有冷卻水，所述增材制造槽相對的兩側分別設有進水閥和出水閥；還包括水槽，所述水槽內設有兩個水泵，所述進水閥和出水閥通過水管分別連接一個水泵；還包括控制器、設在增材制造槽內壁上部的溫度傳感器和距離傳感器，所述進水閥、出水閥、溫度傳感器和距離傳感器均與控制器電連接。本發明的電弧增材制造用溫度調節裝置及調節方法能夠調節鋁合金等導熱性強、熱容量大的材料的溫度，以避免溫度較高引起的成型困難和成型質量交差的技術問題。

技術領域

本發明涉及增材制造領域，具體涉及一種電弧增材制造用溫度調節裝置及調節方法。

背景技術

增材制造是一種快速成型的工藝方法。根據增材制造熱源的不同，增材制造主要分為激光增材制造、電子束增材制造、電弧增材制造。激光增材制造和電子束增材制造主要是采用金屬粉末逐層熔融堆積的方式，制造出各種復雜結構的金屬構件；電弧增材制造主要是采用金屬絲材或者粉末逐層堆積的方式，相較于激光增材制造和電子束增材制造，電弧增材制造的成本較低，成形速度快，效率高。激光增材制造和電子束增材制造的設備成本以及原材料的成本都較高，不適合鋁合金等導熱性強的材料的增材制造。鋁合金是一種導熱性強而熱容量大的材料，具有線脹系數較大、熔點低和高溫強度小等特點，所以在增材制造過程中鋁合金的熱量累計較大，引起其變形較大，使增材制造成形質量交差，成型困難。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種電弧增材制造用溫度調節裝置，能夠調節鋁合金等導熱性強、熱容量大的材料的溫度，以避免溫度較高引起的成型困難和成型質量交差的技術問題；本發明的另外一個目的還在于提供一種電弧增材制造用溫度調節方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種電弧增材制造用溫度調節裝置，包括增材制造槽、設在增材制造槽底部用于夾持基板的夾具，所述基板的上部設有焊槍，所述增材制造槽內設有冷卻水，所述增材制造槽相對的兩側分別設有進水閥和出水閥；

還包括水槽，所述水槽內設有兩個水泵，所述進水閥和出水閥通過水管分別連接一個水泵；

還包括控制器、設在增材制造槽內壁上部的溫度傳感器和距離傳感器，所述進水閥、出水閥、溫度傳感器和距離傳感器均與控制器電連接。

作為優選方案，所述進水閥為第一電磁水閥，所述出水閥為第二電磁水閥。

作為優選方案，所述水槽內側的上部設有冷卻風扇，所述冷卻風扇與控制器電連接。

作為優選方案，兩個所述水泵分別為第一水泵和第二水泵，所述水槽的側壁上分別設有第三電磁水閥和第四電磁水閥，所述第三電磁水閥通過水管分別連接進水閥和第一水泵，所述第四電磁水閥通過水泵分別連接出水閥和第二水泵。

為了實現上述目的，本發明提供一種電弧增材制造用溫度調節方法，包括以下步驟：

S1，增材制造槽和水槽內均注入冷卻水，增材制造槽內冷卻水的水位至基板處；

S2，啟動兩個水泵、進水閥與出水閥，形成冷卻水由水槽流動至增材制造槽之后再流動至水槽的循環流動回路；

S3，焊槍工作，在基板上進行增材制造；

S4，利用溫度傳感器監測增材制造槽內的水溫并將該水溫傳遞至控制器，該水溫與控制器內預設的水溫相比較，使控制器控制兩個水泵、進水閥和出水閥的開啟與關閉；利用距離傳感器監測增材制造槽內的水位高度并將該水位高度傳遞至控制器，該水位高度與控制器內預設的水位高度相比較，使控制器控制兩個水泵、進水閥和出水閥的開啟與關閉；

S5，焊槍先向上移動并關閉3-6分鐘之后，控制器控制兩個水泵、進水閥和出水閥關閉。