[發明專利]一種摩擦增材裝置和摩擦增材方法

在審

• 申請號: 202210690895.0
• 申請日: 2022-06-17
• 公開（公告）號: CN114850652A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 董春林;王春桂;趙運強;鄧軍
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院中烏焊接研究所
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 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: 戴堯罡

1.一種摩擦增材裝置，其特征在于，包括摩擦軸、推料機構、摩擦軸套、第一驅動機構和第二驅動機構，所述摩擦軸套套設于所述摩擦軸的外側且與所述摩擦軸同軸設置，所述摩擦軸和所述摩擦軸套之間形成用于容納增材材料的容納腔體，所述推料機構與所述摩擦軸同軸設置且被所述摩擦軸穿過，所述推料機構可選擇性地在所述容納腔體內外上下運動，所述第一驅動機構與所述摩擦軸連接以帶動所述摩擦軸轉動，所述第二驅動機構與所述摩擦軸套連接以帶動所述摩擦軸套轉動，所述摩擦軸包括從上至下依次連接的夾持部、摩擦部和導料部，所述夾持部與所述第一驅動機構連接，所述摩擦部的直徑大于所述夾持部的直徑且沿著所述夾持部到所述導料部的方向逐漸增大，所述導料部的直徑沿著所述夾持部到所述導料部的方向逐漸縮小。

2.根據權利要求1所述的摩擦增材裝置，其特征在于，所述推料機構為圓柱形，所述推料機構上設置有貫穿的安裝孔，所述摩擦軸穿設于所述安裝孔內。

3.根據權利要求1所述的摩擦增材裝置，其特征在于，所述摩擦軸套內設置有擾料件，所述擾料件凸出于所述摩擦軸套的側壁。

4.根據權利要求3所述的摩擦增材裝置，其特征在于，所述擾料件為多個且沿著所述摩擦軸套的軸向以及徑向均勻分布。

5.根據權利要求1所述的摩擦增材裝置，其特征在于，所述第二驅動機構包括傳動軸承、驅動件以及皮帶，所述驅動件的轉軸上設置有轉動輪，所述皮帶套設于所述傳動軸承和所述轉動輪上，所述摩擦軸的所述夾持部穿過所述傳動軸承的內圈，所述傳動軸承的外圈與所述摩擦軸套固定連接。

6.根據權利要求1所述的摩擦增材裝置，其特征在于，所述摩擦軸套包括套筒部和擠出碾壓部，所述套筒部為圓筒狀，所述擠出碾壓部的直徑沿著所述套筒部到所述擠出碾壓部的方向逐漸縮小，所述擠出碾壓部的高度小于所述導料部的高度。

7.根據權利要求1所述的摩擦增材裝置，其特征在于，所述摩擦軸的材質為工具鋼、鎢錸合金或陶瓷。

8.一種摩擦增材方法，其特征在于，其包括：采用如權利要求1-7任一項所述的摩擦增材裝置在基板上進行摩擦增材。

9.根據權利要求8所述的摩擦增材方法，其特征在于，其包括如下步驟：

將所述基板固定于工作臺上，所述摩擦增材裝置與所述基板呈1°-10°設置，將所述推料機構移動至脫離所述容納腔體并向所述容納腔體內填充增材材料；

填料完畢后，驅動所述推料機構向下推動物料，同時啟動所述第一驅動機構和所述第二驅動機構進行摩擦產熱塑化，并從所述摩擦軸套的端部擠出，所述摩擦軸套的端部將擠出的塑性材料與基板摩擦碾壓得到增材層；

完成一層增材層后，將所述摩擦增材裝置移動至上一層增材層后重復填料并推動物料向下運動并進行摩擦擠出從而得到多層增材層。

10.根據權利要求9所述的摩擦增材方法，其特征在于，所述摩擦增材裝置位于所述基板或所述增材層上方2-15mm處。