低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置，涉及电弧增材制造设备技术领域，包括低功率激光增材加工头、旁轴TIG电弧增材枪体、送丝机、送丝嘴、金属丝材、连接及控制装置、低功率激光器、旁轴TIG增材电源、六轴机器人、机器人控制柜、工作台、夹具、基板，本实用新型专利技术有益增效：通过设置低功率激光增材加工头、旁轴TIG电弧增材枪体和送丝机，在旁轴TIG电弧中引入低功率激光，共同作用于熔池，增加了热输入，共同作用于熔池，保证了熔池宽度的同时，增加了熔深，可解决增材过程中因熔深不足产生的层间未熔合等问题，促进熔池震荡、加速熔池搅拌，提高熔池凝固速率，细化熔池凝固晶粒，改善增材零部件微观组织与力学性能，提高增材制造质量。高增材制造质量。高增材制造质量。

【技术实现步骤摘要】
低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置


[0001]本技术涉及电弧增材制造设备
，具体为低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置。

技术介绍

[0002]电弧增材制造技术是以电弧为热源熔化金属丝材，按照预设路径逐层逐道堆积成形三维金属零部件的方法。与低功率激光热源和电子束热源相比，电弧增材成本低，丝材的利用率高，增材效率高，在大气环境下即可实现超大型复杂构件的成型。然而电弧能量密度低，增材时形成的熔池熔宽大、熔深浅，易产生层间未熔合等缺陷，且增材速度与送丝速度过大时，易产生咬边等缺陷，进一步提高增材效率遇到瓶颈。
[0003]为解决上述问题，克服现有技术的不足，因此需要设计一种低功率激光+旁轴TIG电弧复合增材装置与方法，通过将低功率激光束与旁轴TIG电弧共同作用于同一熔池，增大热输入、提高熔敷效率、促进熔池震荡搅拌、避免增材过程产生未熔合缺陷和/或咬，低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置来解决上述出现的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置，以解决上述
技术介绍
中提出在大气环境下即可实现超大型复杂构件的成型。然而电弧能量密度低，增材时形成的熔池熔宽大、熔深浅，易产生层间未熔合等缺陷，且增材速度与送丝速度过大时，易产生咬边等缺陷，进一步提高增材效率遇到瓶颈的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置,包括低功率激光增材加工头、旁轴TIG电弧增材枪体、送丝机、送丝嘴、金属丝材、连接及控制装置、低功率激光器、旁轴TIG增材电源、六轴机器人、机器人控制柜、工作台、夹具、基板，所述低功率激光增材加工头，用于输出增材用的低功率激光束；
[0006]所述旁轴TIG电弧增材枪体，用于输出增材用的旁轴TIG电弧；
[0007]所述低功率激光增材加工头输出的低功率激光束与所述电弧增材枪体输出的旁轴TIG电弧作用于同一熔池，且所述低功率激光增材加工头与电弧增材枪体围绕所述送丝嘴所在直线方向为轴线进行转动；
[0008]所述旁轴TIG电弧增材枪体可通过所述连接及控制装置围绕所述送丝嘴所在直线方向为轴线单独进行转动；
[0009]所述的低功率激光增材加工头与所述的旁轴TIG电弧增材枪体，通过所述的连接及控制装置固定在所述的六轴机器人末端。
[0010]优选的，所述连接及控制装置，所述低功率激光增材加工头和旁轴TIG电弧增材枪体设置在所述连接及控制装置上；
[0011]所述低功率激光增材加工头可通过所述连接及控制装置围绕所述送丝嘴所在直线方向为轴线单独进行转动。
[0012]优选的，所述的基板通过所述的夹具固定在所述的工作台上。
[0013]优选的，所述的低功率激光增材加工头与所述的低功率激光器连接，所述的低功率激光器与所述的机器人控制柜通信，通过所述的机器人控制柜控制所述的低功率激光增材加工头工作参数。
[0014]优选的，所述的旁轴TIG电弧增材枪体与所述的旁轴TIG增材电源连接，所述的旁轴TIG增材电源与所述的机器人控制柜通信，通过所述的机器人控制柜控制所述的旁轴TIG电弧增材枪体工作参数。
[0015]优选的，所述的送丝嘴与所述的送丝机连接，所述的送丝机与所述的机器人控制柜通信，通过所述的机器人控制柜控制所述的送丝机，进而控制金属丝材的送给与回抽。
[0016]优选的，所述的六轴机器人与所述的机器人控制柜通信，通过所述的机器人控制柜控制所述的六轴机器人运动轨迹。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果是：通过设置低功率激光增材加工头、旁轴TIG电弧增材枪体和送丝机，在旁轴TIG电弧中引入低功率激光，共同作用于熔池，增加了热输入，提高了增材效率，保证在较高送丝速度与增材速度下不产生咬边等缺陷问题，共同作用于熔池，保证了熔池宽度的同时，增加了熔深，可解决增材过程中因熔深不足产生的层间未熔合等问题，促进熔池震荡、加速熔池搅拌，提高熔池凝固速率，细化熔池凝固晶粒，改善增材零部件微观组织与力学性能，提高增材制造质量。
附图说明
[0018]图1为本技术整体结构图。
[0019]图中：1、低功率激光增材加工头；2、旁轴TIG电弧增材枪体；3、送丝机；4、送丝嘴；5、金属丝材；6、连接及控制装置；7、低功率激光器；8、旁轴TIG增材电源；9、六轴机器人；10、机器人控制柜；11、工作台；12、夹具；13、基板。
具体实施方式
[0020]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。
[0021]请参阅图1，本技术提供一种技术方案：低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置,包括低功率激光增材加工头1、旁轴TIG电弧增材枪体2、送丝机3、送丝嘴4、金属丝材5、连接及控制装置6、低功率激光器7、旁轴TIG增材电源8、六轴机器人9、机器人控制柜10、工作台11、夹具12、基板13，低功率激光增材加工头1，用于输出增材用的低功率激光束；旁轴TIG电弧增材枪体2，用于输出增材用的旁轴TIG电弧；低功率激光增材加工头1输出的低功率激光束与电弧增材枪体2输出的旁轴TIG电弧作用于同一熔池，且低功率激光增材加工头1与电弧增材枪体2围绕送丝嘴4所在直线方向为轴线进行转动；旁轴TIG电弧增材枪体2可通过连接及控制装置6围绕送丝嘴4所在直线方向为轴线单独进行转动；的低功率激光增材加工头1与的旁轴TIG电弧增材枪体2，通过的连接及控制装置6固定在的六轴机器人9末端，通过设置低功率激光增材加工头1、旁轴TIG电弧增材枪体2和送丝机3，在旁轴TIG电弧中引
入低功率激光，共同作用于熔池，增加了热输入，提高了增材效率，保证在较高送丝速度与增材速度下不产生咬边等缺陷问题，共同作用于熔池，保证了熔池宽度的同时，增加了熔深，可解决增材过程中因熔深不足产生的层间未熔合等问题，促进熔池震荡、加速熔池搅拌，提高熔池凝固速率，细化熔池凝固晶粒，改善增材零部件微观组织与力学性能，提高增材制造质量。
[0022]进一步的，连接及控制装置6，低功率激光增材加工头1和旁轴TIG电弧增材枪体2设置在连接及控制装置6上；低功率激光增材加工头1可通过连接及控制装置6围绕送丝嘴4所在直线方向为轴线单独进行转动，配合正常运转。
[0023]进一步的，基板13通过夹具12固定在的工作台11上，提高了作业时的稳定性。
[0024]进一步的，低功率激光增材加工头1与低功率激光器7连接，低功率激光器7与机器人控制柜10通信，通过机器人控制柜10控制的低功率激光增材加工头1工作参数，配合进行运转。
[0025]进一步的，旁轴TIG电弧增材枪体2与旁轴TIG增材电源8连接，旁轴T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置，包括低功率激光增材加工头(1)、旁轴TIG电弧增材枪体(2)、送丝机(3)、送丝嘴(4)、金属丝材(5)、连接及控制装置(6)、低功率激光器(7)、旁轴TIG增材电源(8)、六轴机器人(9)、机器人控制柜(10)、工作台(11)、夹具(12)、基板(13)，其特征在于：所述低功率激光增材加工头(1)，用于输出增材用的低功率激光束；所述旁轴TIG电弧增材枪体(2)，用于输出增材用的旁轴TIG电弧；所述低功率激光增材加工头(1)输出的低功率激光束与所述电弧增材枪体(2)输出的旁轴TIG电弧作用于同一熔池，且所述低功率激光增材加工头(1)与电弧增材枪体(2)围绕所述送丝嘴(4)所在直线方向为轴线进行转动；所述旁轴TIG电弧增材枪体(2)可通过所述连接及控制装置(6)围绕所述送丝嘴(4)所在直线方向为轴线单独进行转动；所述的低功率激光增材加工头(1)与所述的旁轴TIG电弧增材枪体(2)，通过所述的连接及控制装置(6)固定在所述的六轴机器人(9)末端。2.根据权利要求1所述的低功率激光辅助旁轴TIG复合增材装置，其特征在于：所述连接及控制装置(6)，所述低功率激光增材加工头(1)和旁轴TIG电弧增材枪体(2)设置在所述连接及控制装置(6)上；所述低功率激光增材加工头(1)可通过所述连接及控制装置(6)围绕所述送丝嘴(4)所在直线方向为轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王克鸿，段梦伟，王波，彭勇，黄勇，周明，
申请(专利权)人：佛山国防科技工业技术成果产业化应用推广中心，
类型：新型
国别省市：