[發明專利]一種合金材料增材制造裝置及制造方法

有效

• 申請號: 202110266672.7
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113145862B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 萬龍;溫琦;黃體方;黃永憲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;哈爾濱萬洲焊接技術有限公司
• 主分類號: B22F12/00
• 分類號: B22F12/00;B22F10/00;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/10
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 張泉錳;賴慶梧

本發明提供一種合金材料增材制造裝置及制造方法，所述合金材料增材制造裝置包括：設有入料口的殼體，設于殼體內部的能夠相對所述殼體在驅動裝置的作用力下旋轉的主軸，設于主軸內部軸向方向上的料道，多根料材可從進料口喂入料道中，設于多根喂入材料上部的壓緊送料機構，用于對多根料材進行握持壓緊并向下游輸送，以及攪拌機構包括攪拌頭，設置于主軸的下方，用于隨主軸同步轉動以通過扭轉力使所述多根不同材料擰合成螺旋狀的合金材料，并對所述合金材料進行增材制造。本發明的增材制造裝置及制造方法能夠直接以多種單一材質的金屬材料為原料進行合金材料增材制造，本發明結構簡單、制造時間縮短，成本降低，且制造的合金增材，材料結構均勻。

技術領域

本發明涉及增材制造技術領域，具體為一種合金材料增材制造裝置及制造方法。

背景技術

隨著工業的快速發展，傳統的純鋁、銅等原始態合金性能不再滿足工業要求。為實現材料質量的提升，人們制造出各種合金材料。傳統合金材料制造方法為先熔煉、添加合金、鑄造、鍛造等流程，流程較為復雜；現有采用攪拌摩擦焊增材制造中，當需要采用合金材料進行增材制造時，也是先通過上述復雜的工藝制造出合金材料或購合金材料使用，如此使得增材制造工藝整體復雜、耗時且成本增加，并且合金材料容易產生偏析問題。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一種無需預制備合金材料，能夠直接以多根不同材料為原料進行合金材料增材制造的裝置及方法，本發明的合金增材制造裝置使得合金材料增材制造變的工藝簡化，制造時間縮短，成本降低，且制造的合金增材材料結構均勻，避免了傳統合金材料增材制造所產生的偏析問題。本發明所提供如下技術方案：

一種合金材料增材制造裝置，包括：

殼體，所述殼體上設有入料口；

主軸，設于所述殼體內部，并能夠相對所述殼體在驅動裝置的作用力下旋轉；

料道，設于所述主軸內部的軸向方向上，多根不同料材可從所述入料口喂入所述料道中；

壓緊送料機構，設于所述入料口的下方，用于對多根不同料材進行握持壓緊并向下游輸送；

攪拌機構，包括攪拌頭，所述攪拌頭上設有與料道相連通的攪拌頭出料孔，設置于所述主軸的下方，用于隨所述主軸同步旋轉以通過扭轉力使所述多根不同材料擰合成螺旋狀，進行合金材料增材制造。

優選地，所述壓緊送料裝置設于所述主軸的上方，所述壓緊送料裝置具有多個，每個所述壓緊裝置包括驅動缸體、活塞桿、壓緊輪及送料電機，所述壓緊輪與所述活塞桿安裝連接，同時所述送料電機驅動所述壓緊輪旋轉。

優選地，所述主軸和殼體之間設有多個軸承。

優選地，所述活塞桿的端部具有U形槽，所述壓緊輪安裝于所述U形槽內；優選地，所述壓緊輪為壓緊齒輪。

優選地，所述U形槽的一側壁上設有安裝座，所述送料電機35安裝于所述安裝座上。

優選地，在所述料道中設有支承單元，所述支承單元安裝于所述主軸的內側壁上，用于支承受扭轉力作用的所述多根不同料材并向下游輸送。

優選地，所述驅動裝置包括固定于所述殼體上的主電機、與所述主電機連接的電機轉軸、固定安裝于所述電機轉軸端部的帶輪及傳送帶，通過所述傳動帶帶動所述主軸旋轉。

優選地，所述攪拌機構還包括刀柄，所述刀柄上設有與所述料道相連接的刀柄出料孔，所述刀柄固定安裝于所述主軸上，所述攪拌頭安裝于所述刀柄的下方，所述刀柄出料孔和所述攪拌頭出料孔相對應。

優選地，所述攪拌頭及刀柄的截面形狀與所述多根不同材料合并的截面形狀相同。

本發明合金材料增材制造裝置的有益效果在于：