【技术实现步骤摘要】
一种基于熔池监测实时调控电弧增材性能成形稳定性的装置及方法
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[0001]本专利技术属于电弧增材
，尤其涉及一种基于熔池监测实时调控电弧增材成形稳定性的装置及方法。
技术介绍
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[0002]增材制造技术(又称3D打印)是基于离散
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堆积原理，以数字模型为基础，将金属或非金属按照既定厚度既定路径，层层堆积，最后成型的工艺。因其无需传统的刀具减材就可加工成型，减少工序，缩短了加工时间，非常适用于低成本小批量制造，是目前极具潜力的加工制造方法。
[0003]其中电弧增材制造基于堆焊技术为应对大型化、整体化航天结构件的增材制造需求，逐步发展起来。以电弧为热源，通过丝材的添加逐渐成形出金属零件的先进数字化制造技术。成形零件由全焊缝构成，化学成分均匀、致密度高，开放的成形环境对成形件尺寸无限制，成形速率很快。
[0004]但在电弧增材加工时会产生大量烟雾和刺眼弧光，工作环境非常恶劣，严重危害着工人的身体健康。且电弧增材制造的零件表面波动较大，成形件表面质量较低，一般需进行二次表面机加工。在传统的熔...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于熔池监测实时调控电弧增材成形稳定性的装置，其特征在于：包括电弧增材模块、信息采集及处理模块、智能库控制模块以及水冷模块；所述电弧增材模块包括：焊机、焊枪、焊丝和夹具；所述夹具包括：转动支撑轴、卡销和支撑架。所述支撑架水平放置，其上有三道滑槽；其中一道滑槽位于支撑架一端，通过转动支撑轴连接位移传感器；另两道滑槽分别位于支撑架另一端两面，通过转动支撑轴分别连接高速相机与热成像仪；所述信息采集及处理模块包括：高速相机、热成像仪、位移传感器和计算机处理系统；所述高速相机用于实时拍摄熔池形貌；所述热成像仪用于实时监测熔池及其周边温度；所述位移传感器用于实时监测已成型沉积层的高度；所述计算机处理系统用于将高速相机、热成像仪和位移传感器收集的信息简化为特征数据传递至智能库控制模块存储；所述智能库控制模块包括：专家系统、实时收集数据系统和分析系统；所述专家系统为各材料对应电弧增材的工艺数据库；所述实时收集数据系统用于实时存储计算机处理系统传递的信息，并将有效数据传递至专家系统，实时更新专家系统的工艺数据库；所述分析系统用于对打印件分层切片及路径规划，并智能调节电弧增材过程工艺参数及水冷模块参数；所述水冷模块包括：温度调节装置、水冷管和水箱；所述温度调节装置用于接收分析系统指令，调节水箱温度；所述水冷管弯曲排布于工作台面下，通过管内的低温水降低打印件温度，减少增材过程中的热积累，提高打印件精度。2.根据权利要求1所述的一种基于熔池监测实时调控电弧增材成形稳定性的装置，其特征在于：所述夹具将高速相机、热成像仪、位移传感器和焊枪固定于同一支撑架上，实现与焊枪同步移动。3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：占小红，杜铭箴，王磊磊，刘婷，窦志威，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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