[發(fā)明專利]刷或涂漿方式的第三相增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增材制造設(shè)備及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011156819.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN112338380B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周祥曼;羅彬;傅子川;田啟華;杜義賢;付君健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): B05C1/06
• 分類號(hào): B05C1/06;B05C1/08;B23K31/02;B23K37/00;B33Y30/00;B33Y40/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 李登橋

1.刷或涂漿方式的第三相增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增材制造設(shè)備進(jìn)行增材制造的方法，所述刷或涂漿方式的第三相增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增材制造設(shè)備包括用于輸送焊絲（1）的送絲機(jī)構(gòu)（2），所述送絲機(jī)構(gòu)（2）與焊槍（3）相配合，并實(shí)現(xiàn)堆焊；所述焊槍（3）上部外側(cè)壁上固定有伸縮桿（4），所述伸縮桿（4）上固定安裝有用于盛放第三相增強(qiáng)體材料和溶液的容器（6），所述容器（6）的內(nèi)部設(shè)置有用于對(duì)溶液進(jìn)行混合攪拌的攪拌機(jī)構(gòu)（5），所述容器（6）的底端設(shè)置有輸送管，所述輸送管上安裝有開關(guān)（7），所述輸送管的末端設(shè)置有用于涂覆第三相增強(qiáng)體材料和溶液的刷子（8）或者滾輪（9）；

其特征在于，所述增材制造的方法包括以下步驟：

步驟一：堆焊前材料準(zhǔn)備；

步驟二：焊接參數(shù)選擇及其它設(shè)備的準(zhǔn)備；

步驟三：建模和機(jī)器人編程；

步驟四：堆焊成形；

步驟五：成形零件處理；

所述步驟一的具體操作為，堆焊前對(duì)金屬基板進(jìn)行預(yù)處理，去除表面油污和氧化皮，使其滿足堆焊的條件，并根據(jù)目標(biāo)復(fù)合材料的不同，選擇第三相增強(qiáng)體材料，并對(duì)其進(jìn)行初處理；選擇與第三相增強(qiáng)體材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的，易揮發(fā)的溶液，將第三相增強(qiáng)體材料按比例加入溶液中，攪拌均勻；通過調(diào)整溶液中第三相增強(qiáng)體材料的含量和流量來調(diào)整涂刷在金屬基板上第三相增強(qiáng)體材料的含量；

所述步驟四的具體操作為，通過送絲機(jī)構(gòu)（2）調(diào)整送絲位置和送絲角度，通過調(diào)整刷子（8）的角度及大小來調(diào)整涂刷溶液或者漿料的位置；打開熱源開始堆焊，焊絲融化形成熔池，機(jī)器人在程序控制下驅(qū)動(dòng)焊槍按照預(yù)定軌跡在金屬基板上進(jìn)行堆積，焊槍（3）前面堆積，刷子（8）或滾輪（9）跟在后面涂刷含有第三相增強(qiáng)體材料的漿料或者溶液，液體揮發(fā)后，沉積下一層，逐層涂刷漿料或溶液，逐層堆積的方式制備復(fù)合材料或零件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刷或涂漿方式的第三相增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增材制造設(shè)備進(jìn)行增材制造的方法，其特征在于：對(duì)第三相增強(qiáng)體材料進(jìn)行初處理的方法為，對(duì)需要添加的第三相增強(qiáng)體材料進(jìn)行研磨處理，并保證所研磨之后的粉末粗細(xì)均勻保持一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刷或涂漿方式的第三相增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增材制造設(shè)備進(jìn)行增材制造的方法，其特征在于：所述步驟二的具體操作為，選定堆焊形式，根據(jù)金屬基板材料、第三相增強(qiáng)體材料和目標(biāo)復(fù)合材料的特性設(shè)置焊機(jī)焊接參數(shù)；固定金屬基板，將焊槍（3）、送絲機(jī)構(gòu)（2）、容器（6）及刷子（8）或者滾輪（9）安裝在機(jī)器人手臂上，容器（6）和焊槍（3）采用伸縮桿（4）連接在一起，以調(diào)整兩者之間的距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刷或涂漿方式的第三相增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增材制造設(shè)備進(jìn)行增材制造的方法，其特征在于：所述步驟二的焊接參數(shù)包括焊接電流、焊接速度、焊絲的送絲速度、溶液或漿料的流量，以上參數(shù)均根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刷或涂漿方式的第三相增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增材制造設(shè)備進(jìn)行增材制造的方法，其特征在于：所述步驟三的具體操作為，使用CAD軟件對(duì)零件進(jìn)行建模，導(dǎo)入切片軟件進(jìn)行切片分層，獲得各個(gè)截面的輪廓數(shù)據(jù)，規(guī)劃堆焊路徑，獲得機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和送絲速度的編程代碼，并將代碼錄入機(jī)器人。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刷或涂漿方式的第三相增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增材制造設(shè)備進(jìn)行增材制造的方法，其特征在于：所述步驟五的具體操作為，檢查成形零件的缺陷，根據(jù)所用材料的特性，選擇相應(yīng)的處理方法，提高零件的物理性能，對(duì)零件進(jìn)行機(jī)加工，控制零件的幾何形狀和尺寸，保證零件的機(jī)械性能。