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激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置及方法

文檔序號(hào):40581838發(fā)布日期:2025-01-07 20:21閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置及方法,其特征在于,包括多個(gè)打印區(qū)域(1)、連接區(qū)域(2)和打印模塊(3),其中,

2.如權(quán)利要求1所述的激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置,其特征在于:所述打印區(qū)域(1)的數(shù)量為兩個(gè),兩個(gè)所述打印模塊(3)分別沿其各對(duì)應(yīng)的打印區(qū)域(1)邊界起始位置均朝向連接區(qū)域(2)側(cè)移動(dòng)打印成形,兩個(gè)所述打印模塊(3)的邊界起始位置以連接區(qū)域(2)的中軸線呈對(duì)稱設(shè)置。

3.如權(quán)利要求1所述的激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置,其特征在于:所述打印區(qū)域(1)的數(shù)量為至少三個(gè),位于首端的所述打印模塊(3)沿其對(duì)應(yīng)的打印區(qū)域(1)邊界起始位置朝向相鄰的連接區(qū)域(2)側(cè)移動(dòng)打印成形,遠(yuǎn)離首端相鄰的兩個(gè)所述打印模塊(3)以之間的連接區(qū)域(2)的中軸線為起始位置分別朝向相鄰兩側(cè)的連接區(qū)域(2)側(cè)移動(dòng)打印成形。

4.如權(quán)利要求2或3所述的激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置,其特征在于:所述各打印模塊(3)的打印路徑均包括多個(gè)彎折段(31),多個(gè)彎折段(31)首尾連接,且各彎折段的拐角呈直角設(shè)置。

5.如權(quán)利要求4所述的激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置,其特征在于:所述打印模塊(3)沿打印區(qū)域(1)的橫向方向移動(dòng)至連接區(qū)域(2),并在連接區(qū)域(2)處沿其縱向方向移動(dòng)一個(gè)連接區(qū)距離形成彎折段(31)。

6.如權(quán)利要求5所述的激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置,其特征在于:還包括輔助模塊(4),其中,所述輔助模塊(4)設(shè)置于打印模塊(3)的一側(cè),輔助模塊(4)的熱源類型包括激光、電弧等高能束熱源,主要功能包括:整形,即對(duì)第一連接區(qū)(21)與第二連接區(qū)(22)的交疊區(qū)域進(jìn)行重熔攤開(kāi)或主體成形部位整形;成形,即作為輔助旁軸熱源提供能量對(duì)絲/粉直接熔化成形。

7.如權(quán)利要求5所述的激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置,其特征在于:所述連接區(qū)域(2)與打印區(qū)域(1)的縱向?qū)挾认嗟?,且連接區(qū)域(2)與打印區(qū)域(1)的端面處于同一平面設(shè)置。

8.如權(quán)利要求1所述的激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置,其特征在于:所述打印模塊(3)包括激光同軸絲粉同送主打印頭(31)、旁軸多絲同送輔打印頭(32)和旁軸多路送粉輔打印頭(33),其中,所述激光同軸絲粉同送主打印頭(31)與打印區(qū)域(1)呈相對(duì)設(shè)置,用于使激光束與絲粉同軸同步輸送,旁軸多絲同送輔打印頭(32)設(shè)置于激光同軸絲粉同送主打印頭(31)的一側(cè),用于輸送多根絲材;旁軸多路送粉輔打印頭(33)設(shè)置于激光同軸絲粉同送主打印頭(31)的一側(cè),且與旁軸多絲同送輔打印頭(32)呈對(duì)稱設(shè)置,用于輸送粉末材料。

9.一種激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造方法,采用如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置,其特征在于:所述方法包括:

10.如權(quán)利要求9所述的激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造方法,其特征在于:所述打印參數(shù)的激光功率為4000-30000w;送粉速度為20-60cm3/min;送絲速度為1-10m/min;光斑直徑為0.8-2mm;離焦量為80-100mm;搭接率為40-60%;抬高量為2-5mm;熱絲電流為10-70a;輔助激光為300-1500w、沉積電流為50-300a。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種激光絲粉協(xié)同與電弧復(fù)合增材制造裝置及方法,包括多個(gè)打印區(qū)域、連接區(qū)域和打印模塊,其中,多個(gè)打印區(qū)域呈連續(xù)設(shè)置,且各連接區(qū)域分設(shè)于相鄰的兩個(gè)打印區(qū)域之間,所述連接區(qū)域具有若干第一連接區(qū)和第二連接區(qū),相對(duì)應(yīng)的第一連接區(qū)與第二連接區(qū)呈交疊設(shè)置;各打印模塊與打印區(qū)域呈相對(duì)設(shè)置,打印模塊沿一預(yù)設(shè)打印路徑移動(dòng)并打印成形出金屬構(gòu)件,所述預(yù)設(shè)打印路徑歷經(jīng)打印區(qū)域及第一連接區(qū)或者打印區(qū)域及第二連接區(qū),實(shí)現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)件一次成形,避免增材連接及性能薄弱區(qū)的出現(xiàn),增強(qiáng)了金屬構(gòu)件的連接強(qiáng)度,并且提高了成形效率。

技術(shù)研發(fā)人員:劉鑫旺,尹正豪,史玉升,閆春澤,宋波
受保護(hù)的技術(shù)使用者:華中科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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