欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2017102032867
申请人: 西安交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 铸造;粉末冶金
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种铝合金电弧辅助涂覆增材制造系统,其特征在于,包括封闭手套箱(2)、三维移动平台(19)、基板(20)、坩埚(9)、涂覆头(17)、电弧热源(10)、电源、第一供气系统、第二供气系统及控制器(16);

坩埚(9)固定于封闭手套箱(2)上,三维移动平台(19)、基板(20)及电弧热源(10)均位于封闭手套箱(2)内,基板(20)位于三维移动平台(19)上,涂覆头(17)的上端与坩埚(9)的底部出口相连通,涂覆头(17)的下端插入于封闭手套箱(2)内且正对基板(20),电弧热源(10)固定于封闭手套箱(2)的顶部且正对基板(20),坩埚(9)的外壁上缠绕有感应线圈(7),感应线圈(7)与电源相连接,坩埚(9)的顶部开口处设有坩埚盖(8),第一供气系统与封闭手套箱(2)相连通,第二供气系统与坩埚(9)相连通,控制器(16)的输出端与电源的控制端相连接,第一供气系统及第二供气系统与控制器(16)相连接。

2.根据权利要求1所述的铝合金电弧辅助涂覆增材制造系统,其特征在于,所述第一供气系统包括真空泵(1)、氩气罐(3)及第一电磁阀(4),其中,真空泵(1)与封闭手套箱(2)相连通,氩气罐(3)的出气口通过第一电磁阀(4)与封闭手套箱(2)相连接,控制器(16)与第一电磁阀(4)相连接。

3.根据权利要求2所述的铝合金电弧辅助涂覆增材制造系统,其特征在于,所述第二供气系统包括第二电磁阀(6)、第三电磁阀(11)以及用于检测坩埚(9)内气压的压力表(5),氩气罐(3)的出气口通过第二电磁阀(6)与坩埚(9)的入气口相连通,第三电磁阀(11)与坩埚(9)的出气口相连通,压力表(5)的输出端与控制器(16)的输入端相连接,控制器(16)的输出端与第二电磁阀(6)的控制端及第三电磁阀(11)的控制端相连接。

4.根据权利要求3所述的铝合金电弧辅助涂覆增材制造系统,其特征在于,压力表(5)的输出端依次经电荷放大器(13)及转换器(15)与控制器(16)的输入端相连接;控制器(16)通过转换器(15)及固态继电器(14)与第一电磁阀(4)的控制端、第二电磁阀(6)的控制端及第三电磁阀(11)的控制端相连接。

5.根据权利要求1所述的铝合金电弧辅助涂覆增材制造系统,其特征在于,还包括第一温度传感器(12),在使用时,将铝合金原材料加入到坩埚(9)中,通过感应线圈(7)将所述铝合金原材料加热到熔融状态,通过第一温度传感器(12)检测所述熔融状态下铝合金原材料的温度信息,第一温度传感器(12)的输出端与控制器(16)的输入端相连接。

6.根据权利要求5所述的铝合金电弧辅助涂覆增材制造系统,其特征在于,还包括用于检测基板(20)温度的第二温度传感器,其中,第二温度传感器的输出端与控制器(16)的输入端相连接,控制器(16)的输出端与电弧热源(10)的控制端相连接。

7.根据权利要求1所述的铝合金电弧辅助涂覆增材制造系统,其特征在于,控制器(16)与三维移动平台(19)之间通过固高控制卡(18)相连接。

8.一种铝合金电弧辅助涂覆增材制造方法,其特征在于,基于权利要求1所述的铝合金电弧辅助涂覆增材制造系统,包括以下步骤:

1)绘制待制造工件的三维模型,再将待制造工件的三维模型输入到控制器(16)中;

2)将铝合金原材料加入到坩埚(9)中,控制器(16)控制电源,通过感应线圈(7)对坩埚(9)中的铝合金原材料进行加热,使坩埚(9)中的铝合金原材料加热至熔融状态,控制器(16)控制第一供气系统及第二供气系统工作,通过第一供气系统更换封闭手套箱(2)中的空气,通过第二供气系统向坩埚(9)中充入惰性气体,使熔融状态的铝合金原材料在惰性气体的驱动下从涂覆头(17)中的流道连续流出;同时控制器(16)控制电弧热源(10)工作,通过电弧热源(10)在基板(20)上形成微熔池,涂覆头(17)中流道流出的熔融状态的铝合金原材料掉落到微熔池中;同时,控制器(16)根据待制造工件的三维模型通过三维移动平台(19)带动基板(20)运动,从而在基板(20)上涂覆出所需工件,完成铝合金电弧辅助涂覆增材的制造。

9.根据权利要求8所述的铝合金电弧辅助涂覆增材制造方法,其特征在于,坩埚(9)与涂覆头(17)的材质均为石墨,涂覆头(17)中流道的直径为2-4mm。

10.根据权利要求8所述的铝合金电弧辅助涂覆增材制造方法,其特征在于,电弧热源(10)与涂覆头(17)的中心线之间的水平距离为5mm。