[發(fā)明專利]一種超聲波輔助增材制造成型方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210173679.9
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114570942A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉臻;侯森;王蕭;潘洲鎮(zhèn);劉愷;韋應(yīng)千;郭鑄城;鄭子健
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州喜馬拉雅信息科技有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/50;B22F12/00;B22F12/90;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京博海嘉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 16007
• 代理人: 趙赟鑫

1.一種超聲波輔助增材制造成型裝置，其特征在于：包括超聲波發(fā)生系統(tǒng)、高能束發(fā)生系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、成型平臺以及金屬粉末輸送和回收系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助增材制造成型裝置，其特征在于：所述超聲波發(fā)生系統(tǒng)包括安放在成型平臺(13)下方的超聲振子(11)、成型倉(3)側(cè)壁的超聲振子(12)，以及與其相連的超聲控制器(1)，超聲控制器可以控制超聲振子發(fā)出不同強(qiáng)度、不同頻率的超聲波。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助增材制造成型裝置，其特征在于：所述高能束發(fā)生系統(tǒng)包括放置在成型倉(8)上部的高能束產(chǎn)生裝置(9)和聚焦裝置(16)，所產(chǎn)生的高能束(15)可以是激光束、電子束或其他高能量密度的熱源。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助增材制造成型裝置，其特征在于：所述控制系統(tǒng)用于控制增材制造裝置各工作單元的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，所述電力系統(tǒng)為增材制造裝置提供電能。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助增材制造成型裝置，其特征在于：所述成型平臺(13)四周圍繞成型缸(3)，底部與成型平臺傳動裝置(10)相連，傳動裝置可以控制成型平臺上下運(yùn)動。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助增材制造成型裝置，其特征在于：所述粉末輸送系統(tǒng)包括供粉平臺(5)、供粉缸(2)、供粉平臺傳動裝置(4)以及刮刀(7)，用于金屬粉末的輸送與鋪展。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助增材制造成型裝置，其特征在于：所述粉末回收系統(tǒng)包括收粉平臺(18)、收粉缸(19)、收粉平臺傳動裝置(17)，用于多余金屬粉末的回收。

8.一種基于權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的增材制造成型裝置的一種超聲波輔助增材制造成型方法，包含如下步驟：

步驟一，粉末輸送系統(tǒng)將金屬粉末均勻鋪放在成型平臺上；

步驟二，所述高能束發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生高能束，在控制系統(tǒng)的控制下，熔化成型平臺上的指定區(qū)域，結(jié)束后成型平臺下降指定高度；

步驟三，所述超聲波發(fā)生系統(tǒng)在高能束熔化金屬粉末的同時產(chǎn)生超聲波，作用于金屬粉末熔化后形成的熔池中；

步驟四，重復(fù)上述三個步驟，通過逐層堆積的方式完成工件的增材制造成型。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種超聲波輔助增材制造成型方法，其特征在于：所述超聲波發(fā)生系統(tǒng)可以在超聲控制器的控制下，由超聲振子發(fā)出不同強(qiáng)度、不同頻率的超聲波，且不同位置的超聲振子可以獨(dú)立運(yùn)行。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種超聲波輔助增材制造成型方法，其特征在于：在增材制造成型過程中，成型倉內(nèi)部充入氬氣或氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣體，防止工件在高溫下被氧化。