[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

本發明提供了一種摩擦增材裝置和摩擦增材方法，涉及固相增材技術領域。該摩擦增材裝置包括摩擦軸、推料機構、摩擦軸套、第一驅動機構和第二驅動機構，摩擦軸套套設于摩擦軸的外側且與摩擦軸同軸設置形成容納腔體，推料機構與摩擦軸同軸設置且被摩擦軸穿過，推料機構可選擇性地在容納腔體內外上下運動，第一驅動機構與摩擦軸連接，第二驅動機構與摩擦軸套連接，摩擦軸包括從上至下依次連接的夾持部、摩擦部和導料部，夾持部與第一驅動機構連接，摩擦部的直徑大于夾持部的直徑且沿著夾持部到導料部的方向逐漸增大，導料部的直徑沿著夾持部到導料部的方向逐漸縮小。其能夠實現固相增材，其具有材料適用范圍廣、效率高及增材層組織性能優良。

技術領域

本發明涉及固相增材技術領域，具體而言，涉及一種摩擦增材裝置和摩擦增材方法。

背景技術

增材制造是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。但傳統的增材方法都屬于熔化增材，存在氣孔、組織晶粒粗大、變形大及增材效率低等缺點。

鑒于此，特提出本申請。

發明內容

本發明的目的包括，例如，提供了一種摩擦增材裝置和摩擦增材方法，其能夠實現固相增材，其具有材料適用范圍廣、效率高及增材層組織性能優良、高效綠色無污染、變形小等優點，極大的減小了增材初始材料的尺寸限制。

本發明的實施例可以這樣實現：

第一方面，本發明提供一種摩擦增材裝置，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。

在可選的實施方式中，所述為圓柱形，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。

在可選的實施方式中，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。

在可選的實施方式中，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。

在可選的實施方式中，所述摩擦軸套的內表面為粗糙表面。

在可選的實施方式中，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。

在可選的實施方式中，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。

在可選的實施方式中，所述摩擦軸的材質為工具鋼、鎢錸合金或陶瓷。

第二方面，本發明提供一種摩擦增材方法，其包括：采用如上述實施方式中的摩擦增材裝置在基板上進行摩擦增材。

在可選的實施方式中，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；