一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置，包括送气装置、冷却装置和连接机构，所述送气装置包括一个气瓶、一段送气导管，所述冷却装置包括一个压缩气体储存盒，所述压缩气体储存盒的内侧两面分别含有五个喷嘴，且底部两面分别含有六个滚珠，所述连接机构包括一段连接弯管和一个连接护套，所述连接护套的底端设置有焊枪。本实用新型专利技术中，可以有效地散失增材制造过程中累加的热量，节约散热时间，减小由于过多的热量输入引起的残余应力和变形，提高成型质量和机械性能，提高增材生产效率。材生产效率。材生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置


[0001]本技术涉及电弧增材用辅助装置
，尤其涉及一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置。

技术介绍

[0002]电弧增材制造是以电弧作为热源，通过将焊丝熔化，按照分层软件导出来的特定轨迹在固定在工作台的基板上逐层往上堆积，得到由全焊缝金属组成的三维实体零件。与激光、电子束增材制造相比，具有生产成本低、生产效率高、环境污染风险低等优点，特别是成型效率方面，其堆积速度可达到8kg/h，能量利用率可达90％以上，十分适合大型金属结构件的快速、低成本制造，具有广泛的应用前景。
[0003]但在电弧增材制造的加工过程，电弧热量逐层累积，为了避免下一层电弧熔敷金属温度过高导致金属流淌进而造成成形精度变差的问题，因此在每一层金属结构电弧增材制造前，需等待层间温度降低到合适范围。层间温度冷却时间的长短，不仅极大影响了制造效率，对于一些导热率较低的材料，比如钛合金，低合金钢以及不锈钢等材料来说，较低的冷却速率还会加重晶粒的长大倾向，影响成形结构的力学性能，所以现在需要一种能够解决以上问题的利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置，包括送气装置、冷却装置和连接机构，所述送气装置包括一个气瓶、一段送气导管，所述冷却装置包括一个压缩气体储存盒，所述压缩气体储存盒的内侧两面分别含有五个喷嘴，且底部两面分别含有六个滚珠，所述连接机构包括一段连接弯管和一个连接护套，所述连接护套的底端设置有焊枪。
[0006]作为上述技术方案的进一步描述：
[0007]所述送气导管的孔径为10mm，且采用PVC软管制成。
[0008]作为上述技术方案的进一步描述：
[0009]所述压缩气体储存盒的长为100mm，宽为80mm，壁厚为6mm，且处于所述焊枪的一侧。
[0010]作为上述技术方案的进一步描述：
[0011]所述压缩气体储存盒呈凹型，所述喷嘴均匀分布在压缩气体储存盒的凹型内侧两面。
[0012]作为上述技术方案的进一步描述：
[0013]所述滚珠的直径为10mm。
[0014]作为上述技术方案的进一步描述：
[0015]所述压缩气体储存盒的上部利用连接弯管的一端通过螺纹与压缩气体储存盒连接，所述连接弯管直径为20mm，另一端通过连接护套与焊枪连接。
[0016]本技术具有如下有益效果：
[0017]本技术提供的压缩气体冷却的电弧增材制造装置，它能够使所有增材部分得到冷却，尤其对于第一层增材时对焊接底板的冷却效果更好，避免底板长时间的热量积累产生翘曲变形，影响后续增材的稳定性与连续性；另外凹型压缩气体储存盒内侧对称分别含有五个喷嘴同时进行压缩气体的喷洒，有效地对已增材区域降温，减少热积累，减少变形；而且使用滚珠接触吸热可以节约压缩气体的使用，节省能源。
[0018]1、凹型压缩气体储存盒的内侧两面分别设计五个喷嘴来同时实现气体对流，可以节省散热时间，提高冷却效率，提高增材效率。
[0019]2、选用的连接机构能够很好地与焊枪配合转动，可以根据增材方向转动，达到随动冷却的效果。
[0020]3、凹型压缩气体储存盒的底部两面分别设置六个滚珠通过接触吸热可以更好地吸收底板热量，并且节约压缩气体的使用，节省能源。
附图说明
[0021]图1为本技术提出的一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置的整体示意图；
[0022]图2为本技术提出的一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置的冷却装置示意图。
[0023]图例说明：
[0024]1、气瓶；2、送气导管；3、压缩气体储存盒；4、连接弯管；5、连接护套；6、焊枪；8、喷嘴；9、滚珠。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0027]参照图1
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2，本技术提供的一种实施例：一种利用压缩气体冷却的电弧增材制
造装置，包括送气装置、冷却装置和连接机构，送气装置包括一个气瓶1、一段送气导管2，送气导管2的孔径为10mm，且采用PVC软管制成，避免在增材过程中管道缠绕导致气体无法顺畅传输的问题，可以使压缩气体平稳畅通的输送到压缩气体储存盒3里。
[0028]冷却装置包括一个压缩气体储存盒3，压缩气体储存盒3的长为100mm，宽为80mm，壁厚为6mm，且处于焊枪6的一侧，随焊枪6一起运动，达到增材随动的效果，压缩气体储存盒3的内侧两面分别含有五个喷嘴8，且底部两面分别含有六个滚珠9，压缩气体储存盒3呈凹型，喷嘴8均匀分布在压缩气体储存盒3的凹型内侧两面，在增材过程中可以对刚刚增材的部分进行随动冷却，减少变形和缩短散热时间，滚珠9的直径为10mm，其可以保证在增材过程中第一层增材时，滚珠9与底板接触，利用滚珠9旋转传递压缩气体进行吸收底板的高热量。
[0029]连接机构包括一段连接弯管4和一个连接护套5，连接护套5的底端设置有焊枪6，压缩气体储存盒3的上部利用连接弯管4的一端通过螺纹与压缩气体储存盒3连接，连接弯管4直径为20mm，另一端通过连接护套5与焊枪6连接，从而保证焊枪6移动时压缩气体储存盒3跟随移动。
[0030]工作原理：该装置整个安装过程和在增材过程中使用简单方便，首先在安装时只要将送气导管2的一端与气瓶1连接，另一端通过螺纹与压缩气体储存盒3连接；连接弯管4的一端通过螺纹孔与压缩气体储存盒3的上部连接，另一端通过连接护套5与焊枪6连接在一起；在焊枪6移动时，压缩气体储存盒3跟随移动，同时喷嘴8进行喷出压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置，包括送气装置、冷却装置和连接机构，其特征在于：所述送气装置包括一个气瓶(1)、一段送气导管(2)，所述冷却装置包括一个压缩气体储存盒(3)，所述压缩气体储存盒(3)的内侧两面分别含有五个喷嘴(8)，且底部两面分别含有六个滚珠(9)，所述连接机构包括一段连接弯管(4)和一个连接护套(5)，所述连接护套(5)的底端设置有焊枪(6)。2.根据权利要求1所述的一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置，其特征在于：所述送气导管(2)的孔径为10mm，且采用PVC软管制成。3.根据权利要求1所述的一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置，其特征在于：所述压缩气体储存盒(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭勇，郎旭杰，王克鸿，唐凯，
申请(专利权)人：南京联空智能增材研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：