[發明專利]一種摩擦增材設備及其方法與產品

有效

• 申請號: 202210291554.6
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114619054B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 王春桂;董春林;趙運強;鄧軍;苗澍
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院中烏焊接研究所
• 主分類號: B22F12/00
• 分類號: B22F12/00;B22F10/10;B28B1/00;B02C4/02;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 黃燕

本發明提供了一種摩擦增材設備及其方法與產品，涉及固相增材技術領域。該摩擦增材設備包括塑性金屬生成機構，塑性金屬生成機構包括基座、第一碾壓輥、第二碾壓輥及第三碾壓輥；第一碾壓輥、第二碾壓輥及第三碾壓輥均可轉動地設置于基座；第一碾壓輥、第二碾壓輥及第三碾壓輥任意兩者之間間隔設置；第一碾壓輥、第二碾壓輥和第三碾壓輥相互之間具有的間隙連通；入料區的寬度小于待增材的物料的厚度。通過該摩擦增材設備進行增材，增材質量較好且效率較高。

技術領域

本發明涉及固相增材領域，具體而言，涉及一種摩擦增材設備及其方法與產品。

背景技術

增材制造為一種采用材料逐漸累加從而實現零件制造的一種技術，傳統的摩擦增材方法主要有激光增材、電弧增材、等離子增材等，在航空航天等領域中已經有了廣泛的應用。

但傳統的摩擦增材方法都屬于熔化增材，存在氣孔、組織晶粒粗大、變形大等質量問題，同時存在增材效率低的缺點。

鑒于此，特提出本申請。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種摩擦增材設備，以解決上述技術問題中的至少一個。

本發明的目的之二在于提供采用上述摩擦增材設備進行增材制造的方法。

本發明的目的之三在于提供一種含有由上述摩擦增材方法制得的增材層的增材產品。

本申請可這樣實現：

第一方面，本申請提供了一種摩擦增材設備包括塑性金屬生成機構；

該塑性金屬生成機構包括基座、第一碾壓輥、第二碾壓輥以及第三碾壓輥；

基座包括第一裝夾板、第二裝夾板以及用于增材的基板，第一裝夾板和第二裝夾板平行且間隔設置于基板上；

第一碾壓輥的兩端、第二碾壓輥的兩端以及第三碾壓輥的兩端均分別可轉動地設置于第一裝夾板以及第二裝夾板，第一碾壓輥的軸心、第二碾壓輥的軸心及第三碾壓輥的軸心的連線呈三角形；第一碾壓輥、第二碾壓輥以及第三碾壓輥任意兩者之間間隔設置以在第一碾壓輥遠離第三碾壓輥的一端以及第二碾壓輥遠離第三碾壓輥的一端之間形成入料區，在第一碾壓輥靠近第三碾壓輥的一端、第二碾壓輥靠近第三碾壓輥的一端以及第三碾壓輥之間形成摩擦塑化區，在第二碾壓輥遠離第一碾壓輥的一端、第三碾壓輥遠離第一碾壓輥的一端以及基板之間形成出料區；入料區、摩擦塑化區以及出料區依次連通；

入料區的寬度小于待增材的物料的厚度。

在可選的實施方式中，第一碾壓輥的軸向、第二碾壓輥的軸向以及第三碾壓輥的軸向均與第一裝夾板的板面垂直。

在可選的實施方式中，第一碾壓輥、第二碾壓輥以及第三碾壓輥之間的水平距離可調；

優選地，第一碾壓輥的軸心與第三碾壓輥的軸心之間的距離大于第二碾壓輥的軸心與第三碾壓輥的軸心之間的距離。

在可選的實施方式中，第一碾壓輥的截面直徑為d1；第二碾壓輥的截面直徑為d2；第三碾壓輥的截面直徑為d3；

d1＞d3，d2＞d3。

在可選的實施方式中，第一碾壓輥、第二碾壓輥以及第三碾壓輥的材料均獨立地選自工具鋼、陶瓷或鎢錸合金。

在可選的實施方式中，第一碾壓輥、第二碾壓輥以及第三碾壓輥的表面均獨立地具有Ra為0.4-100的粗糙度。

在可選的實施方式中，基座還包括擋料板，擋料板的兩端分別連接于第一裝夾板以及第二裝夾板的遠離基板的一側且擋料板位于入料區靠近第二碾壓輥的一側。

在可選的實施方式中，塑性金屬生成機構還包括第一軸承組、第二軸承組、第三軸承組、第一軸、第二軸以及第三軸；