一种喷嘴同轴自选择多热丝等离子弧金属复合增材方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种喷嘴同轴自选择多热丝等离子弧金属复合增材方法与装置，该喷嘴同轴自选择多热丝焊枪、焊接电源、送丝机构、热丝电源、水循环协调控制装置、热丝电源协调控制装置、丝材协调控制装置和机器人。本发明专利技术的装置进行等离子机器人电弧增材制造时，采用不同材质丝材时可直接生产多组分金属间化合物，可按照比例调整金属间化合物成分，实现电弧增材制造直接生产金属间化合物结构件；采用同质丝材增材时，与传统单冷丝等离子弧增材相比，熔敷效率可提升5.0‑6.0倍，该增材方法是一种高效率、多组分、低成本的复合金属材质增材方式。

A method and device for coaxial self selecting multi hot wire plasma arc metal composite additive

【技术实现步骤摘要】
一种喷嘴同轴自选择多热丝等离子弧金属复合增材方法与装置
本专利技术属于电弧增材制造
，涉及一种喷嘴同轴自选择多热丝等离子弧金属复合增材方法与装置
技术介绍
和先前“减法”的加工模式不同，以“加法”为基础的增材制造技术在复杂零件的制造上具有独特的节省资源和成本低等优点，在航空航天、国防军工、轨道交通等领域广泛应用。随着行业的发展，对精密仪器和零件的加工速率要求越来越高。等离子弧增材制造以等离子电弧作为热源，以金属丝材作为填充材料，按设定轨迹层层堆积形成预设形状的构件，具有设备简单、成本低、成型精度高、沉积速度快等优点，是目前丝材电弧增材制造领域中提高钛合金、不锈钢和低碳钢构件成型精度和效率的最佳工艺选择。热丝工艺即提前对丝材进行预热处理，降低丝材熔化电源所需要提高的的能量，能够熔化更多丝材，提高效率，而且焊缝成形质量好，电弧稳定性高，可以降低母材稀释率。热丝工艺的提出，可以使等离子增材过程中同时熔化多根丝材得以实现。专利技术专利一种用于机器人的等离子弧双电源双热丝增材制造方法及装置中(201711349495本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷嘴同轴自选择多热丝等离子弧金属复合增材装置，其特征在于，该装置包括：喷嘴同轴自选择多热丝焊枪(11)、焊接电源(10)、送丝机构、热丝电源、热丝电源协调控制装置(3)、丝材协调控制装置(2)、水循环协调控制装置(9)和机器人(4)构成；其中焊接电源(10)的正负极分别与基板和钨极相连，丝材协调控制装置(2)与送丝机构和机器人控制柜(1)相连，根据机器人控制柜(1)发送的信号调节送丝机构的工作状态和送丝速度；热丝电源协调控制装置(3)与热丝电源和机器人控制柜(1)相连，根据机器人控制柜(1)发送的信号调节热丝电源的工作状态和加热电流；水循环协调控制装置(9)连接进水管和出水管，根据机器...

【技术特征摘要】
1.一种喷嘴同轴自选择多热丝等离子弧金属复合增材装置，其特征在于，该装置包括：喷嘴同轴自选择多热丝焊枪(11)、焊接电源(10)、送丝机构、热丝电源、热丝电源协调控制装置(3)、丝材协调控制装置(2)、水循环协调控制装置(9)和机器人(4)构成；其中焊接电源(10)的正负极分别与基板和钨极相连，丝材协调控制装置(2)与送丝机构和机器人控制柜(1)相连，根据机器人控制柜(1)发送的信号调节送丝机构的工作状态和送丝速度；热丝电源协调控制装置(3)与热丝电源和机器人控制柜(1)相连，根据机器人控制柜(1)发送的信号调节热丝电源的工作状态和加热电流；水循环协调控制装置(9)连接进水管和出水管，根据机器人控制柜(1)发送的信号调节工作状态，对送丝通道内部送丝嘴不断冷却；
所述喷嘴同轴自选择多热丝焊枪(11)为多个送丝通道以间隔θ角度圆周排列在等离子焊枪末端的保护气罩(16)的外围上，使每个送丝通道送出的丝材与等离子焊枪焊枪的轴线相交；
喷嘴同轴自选择多热丝焊枪(11)固定在机器人(4)上，与焊接电源(10)相连，热丝电源正负极连接丝材，对放置在正负极中间的丝材进行连续电阻热；送丝通道上有进水管和出水管，对送丝通道内部的送丝嘴(32)冷却。


2.根据权利要求1所述的喷嘴同轴自选择多热丝等离子弧金属复合增材装置，其特征在于：4个送丝通道以90°间隔圆周排列在保护气罩外围。


3.根据权利要求2所述的喷嘴同轴自选择多热丝等离子弧金属复合增材装置，其特征在于：热丝电源包括热丝电源I、热丝电源II、热丝电源III、热丝电源IV(15)；热丝电源I(5)连接热丝电源协调控制装置(3)和丝材I，机器人控制柜(1)发送信号给热丝电源协调控制装置(3)，控制热丝电源I(5)的启动和停止，调节加热电流大小；热丝电源II(6)连接热丝电源协调控制装置(3)和丝材II，机器人控制柜(1)发送信号给热丝电源协调控制装置(3)，控制热丝电源II(6)的启动和停止，调节加热电流大小；热丝电源III(14)连接热丝电源协调控制装置(3)和丝材III，机器人控制柜(1)发送信号给热丝电源协调控制装置(3)，控制热丝电源III(14)的启动和停止，调节加热电流大小；热丝电源IV(15)连接热丝电源协调控制装置(3)和丝材IV，机器人控制柜(1)发送信号给热丝电源协调控制装置(3)，控制热丝电源IV(15)的启动和停止，调节加热电流大小。


4.根据权利要求2所述的喷嘴同轴自选择多热丝等离子弧金属复合增材装置，其特征在于：送丝机构包括送丝机构I、送丝机构II、送丝机构III(12)、送丝机构IV(13)；送丝机构I(7)连接丝材协调控制装置(2)，所送丝材I经导丝管输送到送丝通道I(17)内，机器人控制柜(1)发送信号给丝材协调控制装置(2)，调节送丝机构I(7)的送丝电流，进而调整送丝机构I(7)的送丝速度；送丝机构II(8)连接丝材协调控制装置(2)，所送丝材II经导丝管输送到送丝通道II(18)内，机器人控制柜(1)发送信号给丝材协调控制装置(2)，调节送丝机构II(8)的送丝电流，进而调整送丝机构II(8)的送丝速度；送丝机构III(12)连接丝材协调控制装置(2)，所送丝材III经导丝管输送到送丝通道III(27)内，机器人控制柜(1)发送信号给丝材协调控制装置(2)，调节送丝机构III(12)的送丝电流，进而调整送丝机构III(27)的送丝速度；送丝机构IV(13)连接丝材协调控制装置(2)，所送丝材IV经导丝管输送到送丝通道IV(30)内，机器人控制柜(1)发送信号给丝材协调控制装置(2)，调节送丝机构IV(13)的送丝电流，进而调整送...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯曰海，汤荣华，王克鸿，韩豪，孙跃，鄂炫宇，刘思余，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32