一种激光沉积增材制造同步去应力装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于激光沉积制造技术领域，提供了一种激光沉积增材制造同步去应力装置，包括熔覆头本体，熔覆头本体上转动安装有第一驱动装置驱动的旋转筒，旋转筒的底部固定安装有悬挂板，悬挂板上沿靠近/远离熔覆头本体方向滑动安装有第二驱动装置驱动的滑动安装座，滑动安装座上固定安装有高频冲击去应力机，高频冲击去应力机的工作端延伸至悬挂板下方设置。本实用新型专利技术能够在进行沉积工作的同时同步进行工件沉积表面的去应力处理，不但实现了人工劳动力的有效替代，缩减了工序，提高了工件的加工效率，且大大提高了应力消除效果，降低了沉积开裂的风向，使得激光沉积工件的精度更高，外形可控，提高了工件的沉积质量。提高了工件的沉积质量。提高了工件的沉积质量。

【技术实现步骤摘要】
一种激光沉积增材制造同步去应力装置


[0001]本技术涉及激光沉积制造
，尤其涉及一种激光沉积增材制造同步去应力装置。

技术介绍

[0002]3D打印是快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。按打印方式的不同，3D打印通常可以分为熔融沉积成型、选择性激光烧结、光固化成型、叠层实体成型等，其中，熔融沉积成型是利用高能量激光束为热源，粉末同步送进的方式，将待熔粉末直接送入高能量激光束产生的熔池中，通过引导激光熔覆头的位移，逐层按照规划路径进行快速熔融、凝固后沉积，通过层层堆积最终成型出三维立体的金属零部件，熔融沉积成型以其低廉的打印成本、灵活性以及易于操作性等优点而被广泛使用，但其产品质量仍有待进一步提高。
[0003]激光沉积制造时，由于高能激光束与金属粉末在成形区域相互作用形成液态熔池时体积产生膨胀，当激光束离开熔池时，该熔池会瞬间冷却凝固、体积收缩，熔池在膨胀及收缩过程中受到周围材料的约束会导致内部产生复杂的应力，而应力产生的材料内部显微组织、晶粒形态及结构表现出高度敏感性与复杂性，使得沉积过程中很难有效的控制零件内部组织与性能。当此应力大于材料的屈服强度时就会出现沉积零件的变形甚至开裂，残余应力的存在对零件的力学性能、结构尺寸及成形精度均产生不利的影响。因此，调整零件内部的应力分布，将残余应力消除或加以松弛对提高零件质量非常重要。
[0004]目前，对于激光沉积制造的成形件内部应力调整及消除，一般采用优化工艺、去应力退火、零件母体预热、振动冲击、自然时效等方法，其中振动冲击是指对成形零件施加机械振动冲击的方法，达到降低或消除成形件内部残余应力的目的；但目前在沉积制造后，通常是由人工手持去应力设备对工件进行振动冲击，不但劳动强度大，费时费力，影响工件的加工效率，且去应力效果不理想，难以实现对工件高效有序的应力消除。

技术实现思路

[0005]为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本专利技术人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本技术。
[0006]具体而言，本技术所要解决的技术问题是：提供一种激光沉积增材制造同步去应力装置，以解决目前人工手动对沉积制造后工件振动冲击的去应力方式，劳动强度大，费时费力，影响工件的加工效率，且应力消除效果差的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：
[0008]一种激光沉积增材制造同步去应力装置，包括熔覆头本体，所述熔覆头本体上套装有旋转筒，所述旋转筒转动安装于所述熔覆头本体上，且由第一驱动装置驱动，所述旋转筒的底部固定安装有悬挂板，所述悬挂板上沿靠近/远离所述熔覆头本体方向滑动安装有
第二驱动装置驱动的滑动安装座，所述滑动安装座上固定安装有高频冲击去应力机，所述高频冲击去应力机的工作端延伸至所述悬挂板下方设置。
[0009]作为一种改进的技术方案，所述旋转筒利用轴承转动安装于所述熔覆头本体上，且与所述熔覆头本体同轴设置；
[0010]所述第一驱动装置包括固定安装于所述熔覆头本体上的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴安装有第一主动齿轮，所述旋转筒的顶部固定安装有从动齿轮，且所述从动齿轮与所述第一主动齿轮相啮合。
[0011]作为一种改进的技术方案，所述悬挂板上安装有两平行设置的导轨，所述滑动安装座的底部固定安装有滑块，所述滑块与所述导轨滑动配合，所述滑动安装座通过所述导轨和所述滑块滑动安装于所述悬挂板上。
[0012]作为一种改进的技术方案，所述悬挂板上开设有条形避让孔，所述高频冲击去应力机的工作端通过所述条形避让孔贯穿所述悬挂板设置；
[0013]所述第二驱动装置包括固定安装于所述滑动安装座上的第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴安装有第二主动齿轮，所述条形避让孔的一侧孔壁固定安装有与所述导轨平行设置的齿条，且所述第二主动齿轮与所述齿条相啮合。
[0014]作为一种改进的技术方案，所述悬挂板于所述条形避让孔的两端部位置分别安装有限位挡块，所述滑动安装板上安装有与所述限位挡块对应设置的防撞板。
[0015]作为一种改进的技术方案，所述悬挂板上还固定安装有安装架，所述安装架上开设有圆弧调节孔，且所述安装架上通过所述圆弧调节孔和锁紧扣固定安装有热成像监控器。
[0016]采用了上述技术方案后，本技术的有益效果是：
[0017]该激光沉积增材制造同步去应力装置，通过第一驱动装置和第二驱动装置的协调配合，能够灵活调节高频冲击去应力机的工作位置，工作时，通过热成像监控器实时检测沉积后工件表面的温度，并通过高频冲击去应力机在进行激光沉积工作的同时同步实现对沉积后增材的振动冲击；该装置利用激光沉积过程中熔池热胀到冷缩存在极高的温度梯度，在凝固过程中参考沉积材料的相变临界温度过程对零件沉积表面进行高频振动冲击，使得零件冲击区域再结晶及显微组织转化，从而消除或减小内部残余应力。
[0018]通过该激光沉积增材制造同步去应力装置，能够在进行沉积工作的同时同步进行工件沉积表面的去应力处理，相较传统的人工消除应力的方式，不但实现了人工劳动力的有效替代，缩减了工序，提高了工件的加工效率，且该装置能够依据沉积材料的相变温度灵活调控高频冲击去应力机的工作位置，实现对工件沉积表面精准有效的振动冲击，从而大大提高了应力消除效果，降低了沉积开裂的风向，使得激光沉积工件的精度更高，外形可控，提高了工件的沉积质量。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0020]图1为本技术的结构示意图；
[0021]图2为本技术的另一立体结构示意图；
[0022]图3为本技术工作状态的结构示意图；
[0023]图4为本技术悬挂板部分的结构示意图；
[0024]图5为本技术热成像监控器的安装结构示意图；
[0025]附图标记：1
‑
熔覆头本体；2
‑
旋转筒；3
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第一驱动电机；4
‑
第一主动齿轮；5
‑
从动齿轮；6
‑
悬挂板；601
‑
条形避让孔；7
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滑动安装座；8
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导轨；9
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滑块；10
‑
第二驱动电机；11
‑
第二主动齿轮；12
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齿条；13
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限位挡块；14
‑
防撞板；15
‑
高频冲击去应力机；16
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安装架；1601
‑
圆弧调节孔；17<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光沉积增材制造同步去应力装置，包括熔覆头本体，其特征在于：所述熔覆头本体上套装有旋转筒，所述旋转筒转动安装于所述熔覆头本体上，且由第一驱动装置驱动，所述旋转筒的底部固定安装有悬挂板，所述悬挂板上沿靠近/远离所述熔覆头本体方向滑动安装有第二驱动装置驱动的滑动安装座，所述滑动安装座上固定安装有高频冲击去应力机，所述高频冲击去应力机的工作端延伸至所述悬挂板下方设置。2.如权利要求1所述的激光沉积增材制造同步去应力装置，其特征在于：所述旋转筒利用轴承转动安装于所述熔覆头本体上，且与所述熔覆头本体同轴设置；所述第一驱动装置包括固定安装于所述熔覆头本体上的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴安装有第一主动齿轮，所述旋转筒的顶部固定安装有从动齿轮，且所述从动齿轮与所述第一主动齿轮相啮合。3.如权利要求2所述的激光沉积增材制造同步去应力装置，其特征在于：所述悬挂板上安装有两平行设置的导轨，所述滑动安装座的底部固定安装有滑块，所述滑块与所述导轨滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩立春，张建宇，辛立志，朱国浩，耿妃，姚金龙，初升晨，李松林，闫琴，李宜衡，
申请(专利权)人：潍坊鑫精合智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：