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专利号: 2020111568199
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般喷射或雾化;对表面涂覆液体或其他流体的一般方法〔2〕
更新日期:2025-05-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.刷或涂浆方式的第三相增强金属基复合材料增材制造设备,其特征在于:它包括用于输送焊丝(1)的送丝机构(2),所述送丝机构(2)与焊枪(3)相配合,并实现堆焊;所述焊枪(3)上部外侧壁上固定有伸缩杆(4),所述伸缩杆(4)上固定安装有用于盛放第三相增强体材料和溶液的容器(6),所述容器(6)的内部设置有用于对溶液进行混合搅拌的搅拌机构(5),所述容器(6)的底端设置有输送管,所述输送管上安装有开关(7),所述输送管的末端设置有用于涂覆第三相增强体材料和溶液的刷子(8)或者滚轮(9)。

2.采用权利要求1所述刷或涂浆方式的第三相增强金属基复合材料增材制造设备进行增材制造的方法,其特征在于,它包括以下步骤:步骤一:堆焊前材料准备;

步骤二:焊接参数选择及其它设备的准备;

步骤三:建模和机器人编程;

步骤四:堆焊成形;

步骤五:成形零件处理。

3.根据权利要求2所述的刷或涂浆方式的第三相增强金属基复合材料增材制造设备进行增材制造的方法,其特征在于:所述步骤一的具体操作为,堆焊前对金属基板进行预处理,去除表面油污和氧化皮,使其满足堆焊的条件,并根据目标复合材料的不同,选择第三相增强体材料,并对其进行初处理;选择与第三相增强体材料不发生化学反应的,易挥发的溶液,将第三相增强体材料按比例加入溶液中,搅拌均匀;通过调整溶液中第三相增强体材料的含量和流量来调整涂刷在金属基板上第三相增强体材料的含量。

4.根据权利要求3所述的刷或涂浆方式的第三相增强金属基复合材料增材制造设备进行增材制造的方法,其特征在于:对第三相增强体材料进行初处理的方法为,对需要添加的第三相增强体材料进行研磨处理,并保证所研磨之后的粉末粗细均匀保持一致。

5.根据权利要求2所述的刷或涂浆方式的第三相增强金属基复合材料增材制造设备进行增材制造的方法,其特征在于:所述步骤二的具体操作为,选定堆焊形式,根据金属基板材料、第三相增强体材料和目标复合材料的特性设置焊机焊接参数;固定金属基板,将焊枪(3)、送丝机构(2)、容器(6)及刷子(8)或者滚轮(9)安装在机器人手臂上,容器(6)和焊枪(3)采用伸缩杆(4)连接在一起,以调整两者之间的距离。

6.根据权利要求2所述的刷或涂浆方式的第三相增强金属基复合材料增材制造设备进行增材制造的方法,其特征在于:所述步骤二的焊接参数包括焊接电流、焊接速度、焊丝的送丝速度、溶液或浆料的流量,以上参数均根据实际情况调节。

7.根据权利要求2所述的刷或涂浆方式的第三相增强金属基复合材料增材制造设备进行增材制造的方法,其特征在于:所述步骤三的具体操作为,使用CAD软件对零件进行建模,导入切片软件进行切片分层,获得各个截面的轮廓数据,规划堆焊路径,获得机器人运动和送丝速度的编程代码,并将代码录入机器人。

8.根据权利要求2所述的刷或涂浆方式的第三相增强金属基复合材料增材制造设备进行增材制造的方法,其特征在于:所述步骤四的具体操作为,通过送丝机构(2)调整送丝位置和送丝角度,通过调整刷子(8)的角度及大小来调整涂刷溶液或者浆料的位置;打开热源开始堆焊,焊丝融化形成熔池,机器人在程序控制下驱动焊枪按照预定轨迹在金属基板上进行堆积,焊枪(3)前面堆积,刷子(8)或滚轮(9)跟在后面涂刷含有第三相增强体材料的浆料或者溶液,液体挥发后,沉积下一层,逐层涂刷浆料或溶液,逐层堆积的方式制备复合材料或零件。

9.根据权利要求2所述的刷或涂浆方式的第三相增强金属基复合材料增材制造设备进行增材制造的方法,其特征在于:所述步骤五的具体操作为,检查成形零件的缺陷,根据所用材料的特性,选择相应的处理方法,提高零件的物理性能,对零件进行机加工,控制零件的几何形状和尺寸,保证零件的机械性能。