In this paper, a manufacturing method of magnetron plasma arc augmentation is disclosed, which is applied to the augmentation manufacturing of some fine metal devices. Its main technical points are as follows: in the process of adding material manufacturing, after the torch moves in translation and rotation, the plasma arc is fine-tuned by magnetic field control in order to complete the accurate scanning of arc in the plane; the accumulation of different heights in the same layer is completed by controlling the scanning speed of arc and the corresponding wire feeding speed. The invention has fast response speed and high forming precision, and reduces the probability of the occurrence of the limit position in the process of adding material manufacturing.
【技术实现步骤摘要】
一种磁控等离子弧增材制造方法
本专利技术属于增材制造领域,具体来说是一种磁控等离子弧增材制造方法。技术背景增材制造技术又叫做3D打印技术,和传统机加工制造技术相比,它是利用材料离散/堆叠的原理,进行逐层累积从而实现构件的制造。在传统的增材制造过程中,热力场分布的主动精确控制难度较大,因而出现一系列与成形精度与组织性能相关的问题。例如:逐层堆积过程易造成热量累积效应,导致熔池可控性较差,零件边缘易发生流淌;长期非稳态热力耦合循环下,成形零件中存在较大的焊接热应力和残余应力,极易引起基板翘曲变形与成形件开裂;逐层堆焊冶金过程复杂,成形件非均匀受热以及不同位置散热件的差异导致组织不均匀长大、显微偏析严重等等,加大了成形件性能的控制难度。因此,传统的电弧增材制造只能直接制造结构不太复杂、精度要求不高的零件,来满足零件在外观和性能方面的使用要求。而本专利技术所涉及的磁控等离子弧增材制造技术,因为电弧经过压缩,其形状精细,并且在磁场的控制下,可以减小对热力场精细控制的难度,有利于提高增材制造的成型精度和组织性能,因此本专利技术可以制造结构相对复杂,难度相对较高的零件。传统的增材制造技术大多利用控制焊炬平移、旋转等机械运动来实现电弧在工件上的扫描。这些技术对电弧扫描的精细控制难度较大,而且机械器件的运动容易出现极限位置,导致增材制造过程出现故障。本专利技术是利用电弧是一种柔性导体这一特性,可以有效的降低增材制造过程中极限位置出现的几率。当今社会对增材制造技术的研究越来越重视,如专利号为“201711402065.9”的“一种金属激光熔化增材制造方法”,该方法在激光增 ...
【技术保护点】
1.一种磁控等离子弧增材制造方法 ,主要由等离子焊枪和三维电弧摆动控制器组成的系统完成;在计算机中输入所需加工工件的程序,程序控制电弧摆动控制器中的感应线圈产生的磁场,在磁场的控制下,电弧在平面内按照既定图案进行扫描;采用控制电弧扫描速度和与之相适应的送丝速度的方法,实现同层不同高度的增材制造过程。
【技术特征摘要】
1.一种磁控等离子弧增材制造方法,主要由等离子焊枪和三维电弧摆动控制器组成的系统完成;在计算机中输入所需加工工件的程序,程序控制电弧摆动控制器中的感应线圈产生的磁场,在磁场的控制下,电弧在平面内按照既定图案进行扫描;采用控制电弧扫描速度和与之相适应的送丝速度的方法,实现同层不同高度的增材制造过程。2.根据权利要求1所述,一种新型三维磁控电弧摆动控制器,其特征在于:该构件主要由两组线圈组成,两组线圈的产生磁场方向互相垂直,所产生的安培力在平面上互相垂直,可以控制电弧...
【专利技术属性】
技术研发人员:洪波,刘锦,向垂悦,揭光奇,邓洁,秦子濠,唐聪,肖子文,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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