[發(fā)明專利]一種基于磁懸浮原理的原位激光增材修復方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110384494.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113102771B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 楊磊;張聰;閆春澤;陳云;李陽
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/85;B22F10/366;B23P6/00;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權代理有限公司 11246
• 代理人: 劉妮

1.一種基于磁懸浮原理的原位激光增材修復方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1.利用五軸機器人控制激光熔融噴頭方向，使得增材修復增長方向可變，定義增材方向與垂直方向的夾角為增材傾斜角θ；

步驟2.在不同增材傾斜角θ下，進行熔融沉積單道實驗、多道實驗和多道多層實驗，初步找到較優(yōu)的增材工藝參數(shù)；

增材工藝參數(shù)包括激光功率、激光光斑直徑、激光與粉末匯聚位置、送粉氣壓、激光掃描速率、激光掃描間距；

步驟3.在修復基板下面增加電磁線圈，通入交變電流；調(diào)整線圈與增材部位的距離L，進行熔融沉積實驗，優(yōu)化電磁線圈參數(shù)和交變電流參數(shù)，并進一步找到較合適的增材工藝參數(shù)；

電磁線圈參數(shù)包括線圈直徑、線圈圈數(shù)、線圈高度，交變電流參數(shù)包括電流大小、電流頻率；

步驟4.根據(jù)步驟2和步驟3，建立增材工藝參數(shù)和增材傾斜角θ之間的關系F(P,v,L,θ,K)＝0，其中P為激光功率，v為掃描速度；建立電磁參數(shù)與距離L之間的關系F(p,f,n,d,L,K)＝0，其中p為電磁線圈加載功率，f為電磁頻率，n為線圈匝數(shù)，d為線圈線徑；

步驟5.對待修復區(qū)域進行預處理，利用三維掃描方法快速生成預處理過的零件，通過數(shù)據(jù)處理重建待修復零件的模型；

分析受損部位大小及位置，若激光噴頭能夠進入受損區(qū)域,且增材修復過程中激光噴頭按修復軌變行走不影響其他零部件的性能，則進行現(xiàn)場原位修復若空間不夠或周圍若干零部件在增材修復過程中易受損，則在不影響快速裝配的原則下，拆解零部件，并在現(xiàn)場進行修復；

步驟6.對比步驟5重建的模型與原始設計CAD，生成增材掃描路徑及噴頭較優(yōu)增材方向；

步驟7.根據(jù)步驟6中確定的增材方向，選取步驟4中優(yōu)化的增材修復工藝參數(shù)，并控制機器手帶動激光熔融噴頭按照步驟6中生成的增材掃描路徑行進，對待修復金屬零件進行修復。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于磁懸浮原理的原位激光增材修復方法，其特征在于，步驟5中，預處理包括：清除受損部位，光潔表面；對于空間狹小位置，在不影響快速組裝的前提下，預處理前會將受損零件連同組件一同拆下，以便進行原位修復。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于磁懸浮原理的原位激光增材修復方法，其特征在于，步驟5中，是通過三維反求方式重建待修復零件的模型。