一种摩擦沉积增材制造设备及其方法技术

本发明专利技术涉及摩擦沉积增材制造技术领域，尤其涉及一种摩擦沉积增材制造设备及其方法。摩擦沉积增材制造设备包括壳体装置、旋转轴装置、驱动装置、推料装置和送料装置。旋转轴装置与壳体装置转动配合，旋转轴装置的内部形成有送料通道，旋转轴装置形成有与送料通道连通的进料通道和出料口。驱动装置与旋转轴装置连接，推料装置与旋转轴装置连接。送料装置包括固定座、储料箱和送料组件，固定座与旋转轴装置连接，储料箱与固定座连接。通过送料装置将棒料送至送料通道内，旋转轴装置对棒料进行挤压摩擦，使得棒料受热塑化，同时通过推料装置将棒料推至出料口，实现棒材的自动连续送料，提高摩擦沉积增材效率。提高摩擦沉积增材效率。提高摩擦沉积增材效率。

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦沉积增材制造设备及其方法


[0001]本专利技术涉及摩擦沉积增材制造
，尤其涉及一种摩擦沉积增材制造设备及其方法。

技术介绍

[0002]摩擦沉积增材制造是一种固态增材制造技术。材料以棒状或粉末形式通过空心轴输送，通过轴的快速旋转使得材料摩擦受热、塑化，再通过主轴系统的横向移动，在基板上沉积出连续的涂层，以达到增材的目的。但目前基于棒材的送料方式存在棒材送料不方便、送料不连续等问题，从而导致在增材过程中沉积效率低，此外，中途不断停止抬起送料也会对增材零件的尺寸性能等有一定的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种摩擦沉积增材制造设备，能够实现棒材的自动连续送料，有效地提高摩擦沉积增材效率，避免增材过程中送料终端而对增材零件的尺寸性能造成影响。
[0004]本专利技术还提供一种摩擦沉积增材制造方法。
[0005]根据本专利技术第一方面实施例提供的摩擦沉积增材制造设备，包括：
[0006]壳体装置；
[0007]旋转轴装置，与所述壳体装置转动配合，所述旋转轴装置的内部形成有送料通道，所述旋转轴装置形成有与所述送料通道连通的进料通道和出料口；
[0008]驱动装置，与所述旋转轴装置连接，所述驱动装置用于驱动所述旋转轴装置进行轴向转动；
[0009]推料装置，与所述旋转轴装置连接，所述推料装置用于将所述送料通道的棒料推向所述出料口；
[0010]送料装置，包括固定座、储料箱和送料组件，所述固定座与所述旋转轴装置连接，所述固定座设置有导料槽，所述导料槽与所述进料通道连通；所述储料箱与所述固定座连接，所述储料箱设置有与所述导料槽连通的输料口；所述送料组件设置于所述固定座，所述送料组件适于将所述导料槽内的棒料通过所述进料通道推送至所述送料通道中。
[0011]根据本专利技术第一方面实施例提供的摩擦沉积增材制造设备，通过送料装置将棒料送至送料通道内，通过旋转轴装置对棒料进行挤压摩擦，使得棒料受热塑化，同时通过推料装置将棒料从出料口推出，实现棒材的自动连续送料，提高摩擦沉积增材效率，避免出现对增材零件的尺寸性能造成影响。
[0012]根据本专利技术实施例提供的一种摩擦沉积增材制造设备，所述旋转轴装置包括：
[0013]中心轴，所述送料通道位于所述中心轴的内部，并沿所述中心轴的轴线延伸，所述中心轴的第一端设置有与所述出料口连通的轴肩，所述中心轴的第二端设置有通孔；
[0014]轴套，所述轴套内部中空，所述轴套固定套设于所述中心轴的外周，所述轴套与所述壳体装置转动配合；
[0015]所述进料通道包括设置于所述中心轴侧壁的第一进料口和设置于所述轴套侧壁的第二进料口，所述第一进料口与所述送料通道连通。
[0016]根据本专利技术实施例的提供一种摩擦沉积增材制造设备，所述旋转轴装置还包括：
[0017]第一轴承组，套设于所述轴套的外周，并与所述壳体装置连接。
[0018]根据本专利技术实施例提供的一种摩擦沉积增材制造设备，所述中心轴第一端的外周面设置有连接环，所述连接环与所述轴套的第一端连接。
[0019]根据本专利技术实施例提供的一种摩擦沉积增材制造设备，所述驱动装置包括：
[0020]驱动电机；
[0021]传动组件，与所述驱动电机连接；
[0022]第一旋转轴，所述第一旋转轴的内部中空，所述第一旋转轴分别与所述传动组件以及所述轴套的第二端连接。
[0023]根据本专利技术实施例提供的一种摩擦沉积增材制造设备，所述推料装置包括：
[0024]压杆，所述压杆可活动地穿设于所述通孔内；
[0025]压杆固定轴，可转动地穿设于所述第一旋转轴内，所述压杆固定轴的第一端与所述压杆远离所述出料口的一端连接；
[0026]直线驱动组件，与所述压杆固定轴的第二端连接，所述直线驱动组件用于驱动所述压杆固定轴和所述压杆靠近和远离所述出料口。
[0027]根据本专利技术实施例提供的一种摩擦沉积增材制造设备，所述直线驱动组件包括：
[0028]液压缸，所述液压缸的活塞杆可转动地套设于所述压杆固定轴的第二端。
[0029]根据本专利技术实施例提供的一种摩擦沉积增材制造设备，所述送料组件包括：
[0030]推杆，可滑动地设置于所述导料槽内；
[0031]直线驱动机构，设置于所述固定座，并与所述推杆连接；所述直线驱动机构用于驱动所述推杆沿着所述导料槽的长度方向往复运动。
[0032]根据本专利技术实施例提供的一种摩擦沉积增材制造设备，所述壳体装置包括：
[0033]主轴外壳，所述主轴外壳的内部中空，所述主轴外壳套设于所述轴套的外周，并与所述轴套转动配合；
[0034]两个端盖，设置于所述主轴外壳的两端，并与所述轴套转动配合。
[0035]根据本专利技术第二方面实施例提供的摩擦沉积增材制造方法，所述摩擦沉积增材制造方法基于上述任意一项所述的摩擦沉积增材制造设备，包括以下步骤：
[0036]通过驱动装置驱动旋转轴装置进行轴向转动；
[0037]通过推料装置将送料通道中的棒料推向出料口，以使所述棒料在挤压摩擦作用下受热塑化并平铺于基板上；
[0038]当推料装置从初始位置向下运动预定距离后再向上运动到初始位置；
[0039]送料组件将导料槽内的所述棒料通过所述进料通道推送至所述送料通道中。
[0040]本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
[0041]根据本专利技术第一方面实施例提供的摩擦沉积增材制造设备，通过送料装置将棒料送至送料通道内，通过旋转轴装置对棒料进行挤压摩擦，使得棒料受热塑化，同时通过推料装置将棒料从出料口推出，实现棒材的自动连续送料，提高了摩擦沉积增材效率，避免出现对增材零件的尺寸性能造成影响。
[0042]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1是本专利技术实施例提供的摩擦沉积增材制造设备的剖视结构示意图；
[0045]图2是本专利技术实施例提供的摩擦沉积增材制造方法的流程图。
[0046]附图标记：
[0047]11、固定座；12、储料箱；13、推杆；14、直线驱动机构；21、中心轴；22、轴套；23、第一轴承组；24、轴肩；25、第一进料口；26、第二进料口；31、主轴外壳；32、端盖；41、驱动电机；42、传动组件；43、第一旋转轴；44、凸缘；45、凸起；51、压杆；52、压杆固定轴；53、液压缸；54、第二轴承组；55、导向套。
具体实施方式
[0048]下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摩擦沉积增材制造设备，其特征在于，包括：壳体装置；旋转轴装置，与所述壳体装置转动配合，所述旋转轴装置的内部形成有送料通道，所述旋转轴装置形成有与所述送料通道连通的进料通道和出料口；驱动装置，与所述旋转轴装置连接，所述驱动装置用于驱动所述旋转轴装置进行轴向转动；推料装置，与所述旋转轴装置连接，所述推料装置用于将所述送料通道的棒料推向所述出料口；送料装置，包括固定座、储料箱和送料组件，所述固定座与所述旋转轴装置连接，所述固定座设置有导料槽，所述导料槽与所述进料通道连通；所述储料箱与所述固定座连接，所述储料箱设置有与所述导料槽连通的输料口；所述送料组件设置于所述固定座，所述送料组件适于将所述导料槽内的棒料通过所述进料通道推送至所述送料通道中。2.根据权利要求1所述的摩擦沉积增材制造设备，其特征在于，所述旋转轴装置包括：中心轴，所述送料通道位于所述中心轴的内部，并沿所述中心轴的轴线延伸，所述中心轴的第一端设置有与所述出料口连通的轴肩，所述中心轴的第二端设置有通孔；轴套，所述轴套内部中空，所述轴套固定套设于所述中心轴的外周，所述轴套与所述壳体装置转动配合；所述进料通道包括设置于所述中心轴侧壁的第一进料口和设置于所述轴套侧壁的第二进料口，所述第一进料口与所述送料通道连通。3.根据权利要求2所述的摩擦沉积增材制造设备，其特征在于，所述旋转轴装置还包括：第一轴承组，套设于所述轴套的外周，并与所述壳体装置连接。4.根据权利要求2所述的摩擦沉积增材制造设备，其特征在于，所述中心轴第一端的外周面设置有连接环，所述连接环与所述轴套的第一端连接。5.根据权利要求2至4中任意一项所述的摩擦沉积增材制造设备，其特征在于，所述驱动装置包括：驱动电机；传...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝弘滨，钟华，王行涛，崔雷，何宾，折洁，李明高，赵明元，龚明，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：