[發(fā)明專利]一種摩擦焊接增材設備及方法

有效

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• 申請日: 2021-09-10
• 公開（公告）號: CN113500287B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 喻坤;周楨
• 申請（專利權）人: 長沙儀秀興智能科技有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26;B33Y10/00;B33Y30/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種摩擦焊接增材設備，其特征在于：包括機座、旋轉(zhuǎn)裝置、軸肩、擠出桿、軸套、擠出裝置；

所述旋轉(zhuǎn)裝置安裝在所述機座上，為任一產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動的裝置，可以驅(qū)動所述軸肩旋轉(zhuǎn)；

所述軸肩有貫通的中空內(nèi)腔，中空內(nèi)腔兩端的截面為非圓形；

所述擠出桿在所述軸肩的中空內(nèi)腔中移動，所述擠出桿在所述軸肩的中空內(nèi)腔移動的前端至少有一段截面為非圓形，所述擠出桿的非圓形的部分與所述軸肩的非圓形中空內(nèi)腔相配合，從而使所述擠出桿可以隨所述軸肩旋轉(zhuǎn)；

所述軸套與所述擠出桿一端相連，所述擠出桿可與所述軸套作相對旋轉(zhuǎn)；

所述擠出裝置安裝在所述機座上，一端與所述軸套相連，所述擠出裝置為任一產(chǎn)生直線運動的裝置，驅(qū)動所述軸套作相對移動，從而帶動所述擠出桿在所述軸肩的中空內(nèi)腔中移動。

2.根據(jù)權利要求1所述的摩擦焊接增材設備，其特征在于：所述軸肩的中空內(nèi)腔兩端的截面為方形。

3.根據(jù)權利要求1所述的摩擦焊接增材設備，其特征在于：所述軸肩的中空內(nèi)腔截面為貫通的方形。

4.根據(jù)權利要求1所述的摩擦焊接增材設備，其特征在于：所述擠出桿在所述軸肩的中空內(nèi)腔移動的前端的截面形狀為方形。

5.根據(jù)權利要求1所述的摩擦焊接增材設備，其特征在于：所述擠出桿與所述軸套連接的一端為圓形，所述軸套有與所述擠出桿配合的圓孔。

6.根據(jù)權利要求1所述的摩擦焊接增材設備，其特征在于：所述軸肩的擠出端的端面設有由中心向外擴散的槽。

7.根據(jù)權利要求1所述的摩擦焊接增材設備，其特征在于：所述軸肩的擠出端的端面設有凸起。

8.根據(jù)權利要求7所述的摩擦焊接增材設備，其特征在于：所述軸肩的凸起由中心向外擴散。

9.采用權利要求1-8任一項所述的摩擦焊接增材設備進行增材制造的方法，其特征在于：

包括如下步驟：

S1、將摩擦焊接增材設備下移使軸肩接觸基體的待增材區(qū)表面；

S2、將母材放入軸肩的中空內(nèi)腔中；

S3、擠出裝置驅(qū)動軸套帶動擠出桿向下移動，插入軸肩的中空內(nèi)腔；

S4、旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動軸肩旋轉(zhuǎn)，帶動母材和擠出桿同步旋轉(zhuǎn)，母材和基體、軸肩和基體相互進行摩擦產(chǎn)熱使母材和基體軟化；

S5、擠出裝置持續(xù)驅(qū)動軸套帶動擠出桿向下移動給母材向下的擠出力，將軟化的母材擠出并隨著軸肩的旋轉(zhuǎn)往外擴散；

S6、移動摩擦焊接增材設備使擴散的母材在軸肩的頂鍛力下連續(xù)沉積在基體上。

10.采用權利要求1-8任一項所述的摩擦焊接增材設備進行增材制造的方法，其特征在于：

包括如下步驟：

S1、將摩擦焊接增材設備下移使軸肩的端面高于基體待增材區(qū)表面一定高度；

S2、將母材放入軸肩的中空內(nèi)腔中；

S3、擠出裝置驅(qū)動軸套帶動擠出桿向下移動，插入軸肩的中空內(nèi)腔；

S4、旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動軸肩旋轉(zhuǎn)，帶動母材和擠出桿同步旋轉(zhuǎn)，母材和基體相互進行摩擦產(chǎn)熱使母材和基體軟化；

S5、擠出裝置持續(xù)驅(qū)動軸套帶動擠出桿向下移動給母材向下的擠出力，將軟化的母材擠出并隨著軸肩的旋轉(zhuǎn)往外擴散，軸肩和擠出至端面的母材相互進行摩擦產(chǎn)熱；

S6、移動摩擦焊接增材設備使擴散的母材在軸肩的頂鍛力下連續(xù)沉積在基體上。