[發(fā)明專利]一種基于旋轉多絲電弧增材智能裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110503042.7
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113333910B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 占小紅;凌萬里;呂飛閱;高轉妮;王磊磊
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/133;B23K9/173;B23K9/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 李彩玲

1.一種旋轉多絲電弧增材裝備，其特征在于，包括水冷TIG焊槍(1)和通過固定件固定在TIG焊槍(1)的旋轉多絲進給裝置，旋轉多絲進給裝置包括固定在TIG焊槍(1)上的步進電機(2)、傳動裝置(3)與絲材進給裝置；

絲材進給裝置包括：水平方向調節(jié)裝置(6)、豎直方向調節(jié)裝置(4)、緊固裝置(5)、送絲角度調節(jié)裝置(8)以及送絲嘴(7)，其中：

水平方向調節(jié)裝置與豎直方向調節(jié)裝置通過緊固裝置(5)進行固定，其一個裝置可以實現(xiàn)兩個方向的調節(jié)的固定；

水平方向調節(jié)裝置(6)、豎直方向調節(jié)裝置(4)、送絲角度調節(jié)裝置(8)以及送絲嘴(7)共計不少于3套，且相互之間呈一定角度且可根據(jù)需要進行調節(jié)；

多絲進給裝置中各絲材進給裝置相互獨立，且相互之間呈一定角度，角度固定以后，相對位置不發(fā)生改變，但是多絲進給裝置整體在步進電機(2)的作用下圍繞TIG焊槍(1)進行往復旋轉，旋轉的進給方式可以避免絲材進給位置固定導致沉積層元素分布不均勻，旋轉送絲可以使得熔滴在進入熔池的瞬間有一個切向的初速度，進入熔池后會發(fā)生一定的旋轉，使得熔池元素分布更加均勻。

2.根據(jù)權利要求1所述的旋轉多絲電弧增材裝備，其特征在于，所述絲材進給裝置可設置為3個及以上，其中3種不同的絲材選用不同種材料，可實現(xiàn)不同成分絲材的熔絲沉積，3種絲材選擇同種可以提高熔覆效率2倍以上。

3.根據(jù)權利要求1所述的旋轉多絲電弧增材裝備，其特征在于，步進電機(2)與絲材進給裝置通過傳動裝置(3)進行連接，步進電機通過控制器進行控制，可根據(jù)需求實時調節(jié)絲材進給裝置的旋轉速度。

4.根據(jù)權利要求1所述的旋轉多絲電弧增材裝備，其特征在于，單個絲材進給裝置相互獨立有著獨立的送絲盤，多個送絲盤控制系統(tǒng)由一個統(tǒng)一的控制器進行控制，可以實現(xiàn)單個絲材進給裝置獨立控制，也可多個絲材進給裝置同步控制。

5.根據(jù)權利要求1所述的旋轉多絲電弧增材裝備，其特征在于，多個絲材進給裝置中的送絲嘴的送絲角度為10-80度，送絲的高度可按照需要進行調整。

6.一種基于權利要求1-5中任一項所述的旋轉多絲電弧增材裝備的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、利用水冷TIG焊槍(1)與基材或者沉積層之間產生電弧，在沉積層表面形成穩(wěn)定熔池；

步驟S2、三臺絲材進給裝置預先設置好相互之間的角度以及旋轉速度，在步進電機的作用下進行往復式旋轉；

步驟S3、送絲的高度以及絲材進入熔池的角度通過送絲角度調節(jié)裝置調節(jié)，送絲嘴與焊槍的空間位置通過水平與豎直方向調節(jié)裝置進行控制；

步驟S4、進行三套絲材進給裝置分別與送絲機相連，通過統(tǒng)一的控制器分別設置三者的送絲速度；

步驟S5、三個送絲嘴相互之間有著1-2mm距離，焊絲由電弧一側以液滴過渡方式進入熔池，形成連續(xù)的熔滴過渡，保證電弧的穩(wěn)定性，從而獲得質量穩(wěn)定的沉積層。