[發明專利]一種半固態金屬漿料的增材成型設備

在審

• 申請號: 202110275036.0
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113145847A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 楊秀芝;丁莉蕓;王向杰;藺紹江;楊春杰;王子涵
• 申請（專利權）人: 湖北理工學院
• 主分類號: B22F3/115
• 分類號: B22F3/115;B22F12/53;B22F12/10;B22F10/22;B33Y30/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 何靜

本發明公開了一種半固態金屬漿料的增材成型設備，涉及增材成型技術領域，包括底座，所述底座的頂部固定連接有工作臺，該半固態金屬漿料的增材成型設備，通過設置有基板、噴嘴與電阻加熱爐，使得本增材成型設備能耗消耗降低，同時縮短了工藝流程，在氬氣保護下零件無氧化、無氣孔，同時增材成形時，零件在一定的壓力下成形，從而極大地改善了零件的組織，從而克服了傳統的低熔點合金鑄造成形時易產生氣孔的缺陷，以及鍛造成型形狀簡單、成型壓力大等的缺點，同時加工時自適應分層的增材制造技術降低了零件的臺階效應提高了表面質量，無懼零件的復雜程度，無需將金屬制備成絲材或粉末，降低成形件的成本。

技術領域

本發明涉及增材成型技術領域，具體為一種半固態金屬漿料的增材成型 設備。

背景技術

半固態金屬熔體，是金屬在凝固過程中，對金屬熔體采用攪拌、振動、 對流、急冷、低溫剪切澆注、湍流效應、加入晶粒細化劑等辦法改變金屬的 熱狀態和固相的形核及長大過程，得到的一種液態金屬母液中均勻地懸浮著 一定球狀初生固相的混合金屬熔體。半固態熔體的制備主要在固態與液態兩 相之間進行，在生產中，具有較寬的固－液溫度區間的金屬有利于其半固態 金屬熔體的制備，如低熔點合金如：鋁合金、銅合金、鋅合金、鎂合金及錫 合金等，合金在兩相間的成形兼具了凝固成形和塑性變形的組織優點，半固 態金屬制品的力學性能明顯的得到了提升。金屬半固態加工是利用金屬從固 態向液態、或從液態向固態轉變過程中的半固態溫度區間實現金屬的成形加 工技術。半固態金屬加工與常規的金屬加工成形工藝相比，有許多的優點， 而且應用范圍廣泛，凡具有固液兩相區的合金均可以實現半固態加工。金屬 增材制造通常以金屬粉末或絲材為原料，金屬增材制造離不開粉末或絲材的 制備，并且粉末或絲材的性能直接或間接地影響最終產品的性能。針對上述 金屬增材制造技術的特點，結合國家的低能耗、綠色環保要求，研究認為開 發新的短流程、可實現一體化、連續化的金屬液體直接增材制造技術是未來 發展的方向。但是傳統的低熔點合金鑄造成形時容易產生氣孔，以及鍛造成 型形狀簡單、成型壓力大等的缺點，同時能耗消耗較多。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種半固態金屬漿料的增材成型設 備，解決了上述背景技術中提出的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種半固態金屬 漿料的增材成型設備，包括底座，所述底座的頂部固定連接有工作臺，所述 工作臺的頂部設置有升降臺，所述升降臺的頂部設置有基板，所述底座的頂 部且位于工作臺的一側固定連接有立板，所述立板的一側且位于基板的上方 固定連接有電阻加熱爐，所述電阻加熱爐的頂部設置有蓋板，所述電阻加熱 爐內部設置有石墨引流套筒，所述石墨引流套筒的底部且位于電阻加熱爐的 下方設置有第二連接頭，所述第二連接頭的底端設置有第一氣控單向閥，所述立板的一側且位于電阻加熱爐的下方設置有四軸運動平臺，所述四軸運動 平臺的一側設置有四軸運動平臺卡扣，所述四軸運動平臺卡扣的頂部設置有 軟管，所述軟管底部設置有第一連接頭，所述第一連接頭的底部設置有四軸 運動平臺卡扣，所述四軸運動平臺卡扣的下方設置有柱塞件，所述柱塞件的 底部設置有噴嘴，所述柱塞件的外側設置有加熱電阻套，所述柱塞件的外側 且位于加熱電阻套的上方設置有柱塞推滾，所述噴嘴內部開設有內凸口，所 述噴嘴內部鑲嵌有第二溫度傳感器，所述底座的頂部遠離立板的一側固定連 接有固定板，所述固定板的一側固定連接有氬氣瓶，所述氬氣瓶的一端固定 連接有固定管，所述固定管的一端固定連接有輸氣管，所述輸氣管的一端固 定連接有連接管，所述連接管的一端延伸至電阻加熱爐內部。

可選的，所述輸氣管的底部設置有第二氣控單向閥，所述固定管的一側 設置有氣壓開關，所述輸氣管的頂部均設置有氣壓表。

可選的，所述升降臺的內部設置有電阻加熱板，所述升降臺的兩側設置 有冷卻模塊。

可選的，所述蓋板的頂部設置有熱電偶，所述熱電偶的底端穿過蓋板并 延伸至電阻加熱爐內部。

可選的，所述蓋板的底部設置有第一溫度傳感器，所述蓋板的頂部設置 有出氣管，所述出氣管的底端穿過蓋板并延伸至電阻加熱爐內部。