对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头和研磨机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头，以及安装该摩擦头的研磨机。摩擦头具有一内凹且平整的开口，开口贴合金属3D打印制件的外形。开口沿深度方向的各处横截面均为圆形，且各处横截面的圆心均位于开口的中心轴线上。由于摩擦头具有一内凹且平整的开口，该开口贴合金属3D打印制件的外形，故可将该安装在研磨机上的摩擦头套置在金属3D打印制件上，驱动摩擦头对金属3D打印制件施加压力，并驱动旋转摩擦头对金属3D打印制件的表面进行摩擦，使金属3D打印制件的表面发热熔融，在修复粗糙度的同时使金属3D打印制件表面的晶格重组，使得金属3D打印制件表面致密化，即同时改善金属3D打印制件表面粗糙度及致密度。密度。密度。

【技术实现步骤摘要】
对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头和研磨机


[0001]本技术涉及3D打印
，特别涉及一种用于对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦，以改善金属3D打印制件表面粗糙度和致密度的摩擦头和研磨机。

技术介绍

[0002]二十一世纪末以来，金属3D打印直接成形零件的方法在金属制造业中越来越重要。这种方法拥有快速制造出零件的优点，其产品覆盖机械结构件、电器零件、磁性零件、耐热零件等，并得到了广泛的应用。
[0003]金属3D打印直接成形的零件的其中一个显著特征为表面粗糙。表面粗糙会导致零件的力学性能、耐疲劳能力、耐腐蚀能力显著下降。因此，改善这类零件的表面粗糙度，成为当前金属3D打印成形领域面临的一大挑战。
[0004]表面粗糙大大降低了金属3D打印制件的各种性能，目前，金属3D打印制件普遍以手工打磨、喷砂或电解抛光等后处理方法改善表面粗糙程度的问题，但是这些方法都存在着一些缺点。
[0005]手工打磨:手工改善表面粗糙程度耗时耗工,无法改善金属3D打印制件的表面致密度。
[0006]喷砂:可改善金属3D打印制件的表面致密度,但改善表面粗糙程度有限。
[0007]电解:可改善表面粗糙程度,但无法改善金属3D打印制件的表面致密度。

技术实现思路

[0008]为了解决目前改善金属3D打印制件表面粗糙程度的方法存在的无法同时改善粗糙度和致密度的问题，本技术提出一种用于对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦，以改善金属3D打印制件表面粗糙度和致密度的摩擦头和研磨机。为了实现目的，本技术采取了以下技术方案。
[0009]一种对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头，所述摩擦头具有一内凹且平整的开口，所述开口贴合金属3D打印制件的外形；所述开口沿深度方向的各处横截面均为圆形，且各处横截面的圆心均位于所述开口的中心轴线上。
[0010]作为本技术的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头的一种改进，所述开口为适配金属3D打印制件外形的凹半球形。
[0011]作为本技术的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头的一种改进，所述开口为内小外大的波浪球面形，能适配的贴合所述金属3D打印制件的外形。
[0012]作为本技术的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头的一种改进，所述波浪球面形的开口，在深度方向上，任意两处的横截面圆，较深处的横截面圆的直径小于较浅处的横截面圆直径。
[0013]作为本技术的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头的一种改进，所述开口为圆柱形、圆锥形或内小外大的梯形圆柱形，能适配的贴合所述金属3D打印制件的
外形。
[0014]作为本技术的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头的一种改进，所述摩擦头在所述开口处的内侧面为光滑面。
[0015]作为本技术的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头的一种改进，所述摩擦头在所述开口处的内侧面为细粒度面，目数为800～2000。
[0016]作为本技术的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头的一种改进，所述摩擦头的材质为碳化钨。
[0017]作为本技术的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头的一种改进，所述金属3D打印制件的原材料选自铁、铜、镍、钼、锰中的一种或两种的合金。
[0018]本技术还提出一种研磨机，其包括如上任一项所述的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头。所述研磨机还包括驱动机构。所述驱动机构连接所述摩擦头，配置为能驱动所述摩擦头旋转和下压。
[0019]本技术的有益效果是：本技术的摩擦头、研磨机可用于对金属3D打印制件进行旋压摩擦的后处理，能同时改善金属3D打印制件表面粗糙度及致密度。由于摩擦头具有一内凹且平整的开口，该开口贴合金属3D打印制件的外形，故可将该安装在研磨机上的摩擦头套置在金属3D打印制件上，驱动所述摩擦头对金属3D打印制件施加压力，并驱动旋转所述摩擦头对金属3D打印制件的表面进行摩擦，使金属3D打印制件的表面发热熔融，并继续旋转摩擦，在修复粗糙度的同时使金属3D打印制件表面的晶格重组，使得金属3D打印制件表面致密化，得到表面致密的组织结构，从而提高金属3D打印制件的耐用性，延长金属3D打印制件的使用寿命。
附图说明
[0020]图1为摩擦头的一种实施方式的剖面结构示意图。
[0021]图2为摩擦头应用于对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的装配过程示意图。
[0022]图3为经过旋压熔融摩擦后达到表面致密化的金属3D打印制件的剖面示意图。
[0023]附图标记：10
‑
金属3D打印制件；20
‑
摩擦头；21
‑
开口。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本技术的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头和研磨机进行详细说明。
[0025]请参阅图1和图2，一种对金属3D打印制件10进行旋压熔融摩擦的摩擦头20，所述摩擦头20具有一内凹且平整的开口21，所述开口21贴合金属3D打印制件10的外形，此处贴合外形可以是贴合金属3D打印制件10整体，也可以是贴合金属3D打印制件10的一部分。所述开口21沿深度方向的各处横截面均为圆形，且各处横截面的圆心均位于所述开口21的中心轴线上，即该开口21为绕中心轴线旋转对称的立体形状。
[0026]本技术的摩擦头20、研磨机可用于对金属3D打印制件10进行旋压摩擦的后处理，能同时改善金属3D打印制件10表面粗糙度及致密度。由于摩擦头20具有一内凹且平整的开口21，该开口21贴合金属3D打印制件10的外形，故可将该安装在研磨机上的摩擦头20套置在金属3D打印制件10上，驱动所述摩擦头20对金属3D打印制件10施加压力，并驱动旋
转所述摩擦头20对金属3D打印制件10的表面进行摩擦，使金属3D打印制件10的表面发热熔融，并继续旋转摩擦，在修复粗糙度的同时使金属3D打印制件10表面的晶格重组，使得金属3D打印制件10表面致密化，得到表面致密的组织结构，从而提高金属3D打印制件10的耐用性，延长金属3D打印制件10的使用寿命。
[0027]作为该摩擦头20的一种改进，所述开口21为适配金属3D打印制件10外形的凹半球形，满足外形为凸半球形的金属3D打印制件10的抛光需求，能改善金属3D打印制件10的表面粗糙度和致密度。
[0028]作为该摩擦头20的另一种改进，所述开口21为内小外大的波浪球面形，能适配的贴合所述金属3D打印制件10的外形。所述波浪球面形的开口21，在深度方向上，任意两处的横截面圆，较深处的横截面圆的直径小于较浅处(靠外)的横截面圆直径，可以将摩擦头20设计为一体式，可直接套置在金属3D打印制件10外，严密贴合，旋压熔融摩擦效果好。
[0029]作为该摩擦头20的一种可选实施方式，所述开口21为圆柱形、圆锥形或内小外大的梯形圆柱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头，其特征在于：所述摩擦头(20)具有一内凹且平整的开口(21)，所述开口(21)贴合金属3D打印制件的外形；所述开口(21)沿深度方向的各处横截面均为圆形，且各处横截面的圆心均位于所述开口(21)的中心轴线上。2.根据权利要求1所述的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头，其特征在于：所述开口(21)为适配金属3D打印制件外形的凹半球形。3.根据权利要求1所述的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头，其特征在于：所述开口(21)为内小外大的波浪球面形，能适配的贴合所述金属3D打印制件的外形。4.根据权利要求3所述的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头，其特征在于：所述波浪球面形的开口(21)，在深度方向上，任意两处的横截面圆，较深处的横截面圆的直径小于较浅处的横截面圆直径。5.根据权利要求1所述的对金属3D打印制件进行旋压熔融摩擦的摩擦头，其特征在于：所述开口(21)为圆柱形...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑朝旭，王春荣，郑飞杰，
申请(专利权)人：三明学院，
类型：新型
国别省市：