一种电流辅助摩擦增材制造装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电流辅助摩擦增材制造装置，包括：摩擦涂覆装置、可移动工作台、电流发生装置。所述装置专用于电流辅助摩擦增材制造。本发明专利技术还提供了电流辅助摩擦增材制造的方法。本发明专利技术促进了传统摩擦增材制造过程中涂层与基板或涂层与涂层之间界面反应和界面结合，改善了涂覆层的结合强度和服役性能，该方法适用于各种热塑性导电耗材，例如铝合金的摩擦增材制造。

A current assisted friction additive manufacturing device and method

【技术实现步骤摘要】
一种电流辅助摩擦增材制造装置和方法
本技术涉及到增材制造和电流辅助加工领域，尤其是电流辅助摩擦增材制造装置和方法。
技术介绍
随着人们环保意识的不断增强，减少资源消耗与环境污染受到人们的极大重视。摩擦增材作为一种先进的增材制造技术，其原理是采用金属材料逐渐累加的方法来制造实体零件，具有高效、优质、低能耗低污染等特点。该技术利用摩擦涂覆技术来逐层制备累加得到实体零件，摩擦涂覆技术由于可在基板材料表面获得结合完整性好的焊敷层，被广泛用于航空材料连接、石油化工和增材制造、以及农机等设备零部件的维修与再制造等领域。旋转耗材摩擦增材技术原理是以耗材与基板材料之间的摩擦热为动力将耗材沉积在基板材料表面从而实现摩擦增材。高速旋转耗材摩擦增材具体在于首先使高速转动的耗材在轴向压力的作用下接触到基板材料产生粘塑性边界层。随后在摩擦热和压力的作用下，发生塑性变形的耗材与基板材料发生原子扩散从而实现冶金结合。然而，在较大厚度基板表面进行摩擦增材制造时，由于基板散热条件较好，摩擦产热不足以维持涂层与基板间的温度。在较低的温度下，金属原子扩散速度慢，界面不能形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流辅助摩擦增材制造装置，包括：/n摩擦涂覆装置1，带有送料工具头2，用于送进耗材；/n可移动工作台，其上固定设置基底3；/n电流发生装置4，电极分别与工具头2和基板3相连，为增材制造过程提供电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流辅助摩擦增材制造装置，包括：
摩擦涂覆装置1，带有送料工具头2，用于送进耗材；
可移动工作台，其上固定设置基底3；
电流发生装置4，电极分别与工具头2和基板3相连，为增材制造过程提供电流。


2.采用权利要求1所述装置进行电流辅助摩擦增材制造方法，在电流作用下，热塑性导电材料的连续固相沉积，逐层堆积实现增材。


3.如权利要求2所述电流辅助转动耗材摩擦增材的制造方法，耗材在涂覆过程中不断旋转；电流作用于耗材与基板材料接触的位置。


4.如权利要求2或3所述电流辅助转动耗材摩擦增材的制造方法，在（2）涂覆阶段中电流密度的大小20kHz～50kHz，电流的密度大小为2A/mm2～50A/mm2。


5.如权利要求2-4任一所述电流辅助转动耗材摩擦增材的制造方法，所述电流发生装置负极作用在基板表面的位置距耗材边缘最大为50mm。


6.如权利要求2-5任一所述电流辅助摩擦增...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，周利，于明润，张自立，徐菲，冯吉才，黄树海，肖寒，舒大禹，吴洋，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：重庆;50