[發明專利]增材設備及增材方法

有效

• 申請號: 202010054817.2
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111230109B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 譚錦紅;王春桂;董春林;鄧軍;趙運強;苗澍
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院中烏焊接研究所
• 主分類號: B22F12/50
• 分類號: B22F12/50;B22F3/20;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 覃蛟

本發明提供了一種增材設備及增材方法，涉及固相增材技術領域。該增材設備包括送料裝置、攪拌裝置及安裝件。送料裝置包括送料箱及擠料器，送料箱的出料端與擠料器的進料端連通。擠料器的出料端與攪拌裝置的攪拌端間隔設置，送料箱和攪拌裝置均與安裝件連接且均隨安裝件的移動而移動，以使擠料器擠出的物料經攪拌裝置摩擦碾壓后形成增材層。該增材設備可實現攪拌摩擦增材的自動化過程，增加攪拌摩擦的增材效率。增材方法采用上述增材設備主要按以下步驟進行：物料從送料箱送料至擠料器，以攪拌裝置對擠料器擠出的物料進行摩擦碾壓。該方法具有材料適用范圍廣、效率高及增材層組織性能優良、高效綠色無污染、變形小等優點且最終的增材層變形小。

技術領域

本發明涉及固相增材技術領域，具體而言，涉及一種增材設備及增材方法。

背景技術

增材制造是采用材料逐漸累加的方法制造實體零件的技術，相對于傳統的材料去除－切削加工技術，是一種“自下而上”的制造方法。

傳統的增材制造方法有激光增材、電弧增材、等離子增材等，在航空航天中已經有了廣泛的應用。但傳統的增材方法都屬于熔化增材，存在變形大、增材效率低等缺點。

發明內容

本發明的目的之一包括提供一種增材設備，其可實現攪拌摩擦增材的自動化過程，增加攪拌摩擦的增材效率。

本發明的目的之二包括提供一種增材方法，該方法具有材料適用范圍廣、效率高及增材層組織性能優良、高效綠色無污染、變形小等優點且最終的增材層變形小。

本發明解決其技術問題可以這樣實現：

本發明提供了一種增材設備，其包括送料裝置、攪拌裝置及安裝件。

送料裝置包括送料箱及擠料器，送料箱的出料端與擠料器的進料端連通；

擠料器的出料端與攪拌裝置的攪拌端間隔設置，送料箱和攪拌裝置均與安裝件連接且均隨安裝件的移動而移動，以使擠料器擠出的物料經具有攪拌軸的攪拌裝置摩擦碾壓后形成增材層。

可選地，安裝件由驅動裝置驅動移動。

可選地，送料裝置還包括送料管，送料管的兩端分別與送料箱的出料端以及擠料器的進料端連通。

可選地，物料包括金屬物料，優選包括鋁材。

可選地，攪拌裝置還包括主軸電機、主動輪、從動輪及皮帶，主軸電機與安裝件連接，且主軸電機的輸出軸與主動輪連接，從動輪可轉動地連接于安裝件，主動輪和從動輪通過皮帶傳動連接，攪拌軸與從動輪連接，主軸電機用于通過從動輪驅動攪拌軸轉動，以對與攪拌軸的攪拌端間隔設置的擠料器擠出的物料進行摩擦碾壓。

可選地，送料箱設有用于入料的接口。

可選地，增材設備還包括空壓機，空壓機與接口連通以對送料箱進行恒壓加壓。

可選地，送料箱為全封閉式電阻加熱箱以實時精確控制加熱溫度。

可選地，送料箱的材質包括陶瓷或鋼鐵。

可選地，擠料器內設有供微量元素通入擠料器的孔。

可選地，提供微量元素的材料包括碳納米管。

可選地，增材設備還包括攪拌葉片和攪拌電機，攪拌葉片設置于擠料器內，攪拌電機用于驅動攪拌葉片轉動以加速擠料器中的金屬流動。

可選地，增材設備還包括冷卻裝置，冷卻裝置與擠料器的遠離送料管的一端連接，以對流出擠料器流出的物料進行冷卻。

本發明還提供了一種增材方法，采用上述增材設備主要按以下步驟進行：

將物料從送料箱送料至擠料器，以具有攪拌軸的攪拌裝置對擠料器擠出的物料進行摩擦碾壓。