本发明专利技术公开了一种送粉式电磁喷射增材制造装置及方法，属于材料表面喷射加工技术领域。一种送粉式电磁喷射增材制造装置，包括壳体，壳体上固定安装有交流电源盒，还包括：转动安装在壳体内的搅拌针，搅拌针位于壳体外的一端沿圆周开设有气粉输出端口，搅拌针的另一端固定安装有气粉混合输入管，搅拌针内固定安装有金属通道；固定安装在壳体内的电机，电机的输出端固定安装有驱动齿轮，搅拌针的外缘面上固定安装有与驱动齿轮相配合的齿环；弹性安装在壳体上的飞板，飞板上固定安装有金属杆，金属杆的上端与齿环相接触，壳体内固定安装有驱动金属杆的加速件，飞板在加速件的作用下高速撞击金属粉体，使高温金属粉体与基板上形成冶金结合。金结合。金结合。
【技术实现步骤摘要】
一种送粉式电磁喷射增材制造装置及方法
[0001]本专利技术涉及材料表面喷射
，尤其涉及一种送粉式电磁喷射增材制造装置及方法。
技术介绍
[0002]表面喷射是使工件表面强化和表面防护的一门技术，目前常用的表面喷射加工技术主要分为热喷射技术与冷喷射技术。其中热喷射技术指利用热能将喷射材料熔化，再借助高速气流将其雾化，并在高速气流的带动下粒子撞击基材表面，冷凝后形成具有某种功能的涂层；冷喷射是基于空气动力学原理的一种喷射技术，它是通过高压气流加速固态颗粒，在较低温度下，当颗粒速度超过某个临界值时，粒子对基体高速撞击导致粒子产生剧烈的塑性变形、并与基体形成机械结合的材料沉积技术。表面喷射加工技术多获得的表面覆盖层厚度一般从几十微米到几毫米。因此，材料表面喷射技术广泛应用于航空、航天、汽车、体育生活及机械制造等领域。
[0003]但是冷喷射过程中，同时涂层内部存在孔隙，会劣化涂层的防腐蚀性能，且涂层的结合强度会降低，进而劣化其力学性能。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中冷涂层内部存在孔隙，会劣化涂层的防腐蚀性能，且涂层的结合强度会降低，进而劣化其力学性能的问题，而提出的一种送粉式电磁喷射增材制造装置及方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种送粉式电磁喷射增材制造装置，包括壳体，所述壳体上固定安装有交流电源盒，还包括：转动安装在壳体内的搅拌针，所述搅拌针位于壳体外的一端沿圆周开设有气粉输出端口，所述搅拌针的另一端固定安装有气粉混合输入管，所述搅拌针内固定安装有金属通道；固定安装在壳体内的电机，所述电机的输出端固定安装有驱动齿轮，所述搅拌针的外缘面上固定安装有与驱动齿轮相配合的齿环；弹性安装在壳体上的飞板，所述飞板上固定安装有金属杆，所述金属杆的上端与齿环相接触，所述壳体内固定安装有驱动金属杆的加速件。
[0006]为了往复拉动飞板，使飞板撞击基板，使高温金属粉体与基板表面形成冶金结合，优选的，所述齿环的下表面上一体成型设置有第一楔形块，所述第一楔形块的下方向外弯折有檐边，所述金属杆的上端开设有与檐边相配合的斜槽。
[0007]为了提高飞板的撞击速度，进一步地，所述加速件包括：固定安装在壳体内的线管，所述线管上缠绕有第一感应线圈，所述第一感应线圈的正负极贯穿出壳体并外接有电源；固定安装在壳体内的轴承座，所述搅拌针转动安装在轴承座内，所述轴承座的外缘面上固定安装有线套。
[0008]为了对基板表面搅拌摩擦产生大塑性变形，形成致密的涂层，优选地，还包括：固
定安装在壳体内的固定环，所述固定环上对称安装有两个环形轨，所述搅拌针的外缘面上固定安装有一圈限位凸台，所述限位凸台内固定安装有限位杆，所述限位杆的两端转动安装有滚珠，所述滚珠配合滑动在环形轨内。
[0009]为了对搅拌针内的金属粉体加热，优选地，还包括：固定安装在壳体内的绝缘座，所述绝缘座与搅拌针之间同轴设置有第二感应线圈，所述第二感应线圈的输出端贯穿壳体与交流电源盒连接，所述金属杆滑动安装在绝缘座内。
[0010]为了减少金属粉体在搅拌针内的残留，进一步地，还包括固定安装在搅拌针上的套筒，所述套筒内弹性连接有滑杆，所述滑杆远离套筒的一端贯穿搅拌针并固定安装有金属块，所述金属块的外缘面固定安装有密封圈。
[0011]为了提高金属粉体的流通速度，更进一步地，所述金属块上均匀开设有流通槽，所述流通槽的槽内侧壁上固定安装有扰流片。
[0012]为了减少加热后的金属粉体回流，更进一步的，所述流通槽靠近金属通道的一侧转动安装有止回板。
[0013]为了调节金属粉的输出流量，优选地，还包括：转动安装在搅拌针上的调节环，所述调节环内壁上固定安装有延伸杆，所述延伸杆贯穿搅拌针的一端固定安装有第二楔形块，所述搅拌针位于气粉输出端口两侧的内壁上固定安装有直线轨，所述直线轨内弹性连接有挡片，所述挡片与第二楔形块相抵触。
[0014]一种送粉式电磁喷射增材制造方法，操作步骤如下：步骤1：金属粉体从搅拌针上的气粉输出端口输出；步骤2：金属粉体进入飞板下方；步骤3：电磁力驱动飞板高速撞击金属粉体，使高温金属粉体与基板表面形成冶金结合；步骤4：搅拌针对基板表面进行搅拌摩擦产生大塑性变形，形成致密涂层。
[0015]与现有技术相比，本专利技术提供了一种铝电磁喷射装置及喷射方法，具备以下有益效果：1、该送粉式电磁喷射增材制造装置，在对基板表面喷射时，电机的输出端带动驱动齿轮转动，转动的驱动齿轮带动啮合连接的齿环旋转，旋转的齿环使搅拌针在壳体内旋转，搅拌针内的金属粉体在离心力的作用下通过气粉输出端口甩在基板上，飞板在金属杆的振荡下高速撞击金属粉体，使高温金属粉体与基板上形成冶金结合；2、该送粉式电磁喷射增材制造装置，在电机控制驱动齿轮旋转运动期间，搅拌针跟随齿环而旋转，待飞板撞击金属粉体后，搅拌针的端部在喷射的材料上进行搅拌摩擦运动产生大塑性变形，促使金属粉体与基板之间产生的疏松孔洞被进一步被碾压，形成更致密的涂层；3、该送粉式电磁喷射增材制造装置，交流电源盒内的高频交流电通过第二感应线圈时，会产生围绕第二感应线圈的交变磁场，位于搅拌针内的金属通道由于是一个导体，磁场穿过第二感应线圈中的金属通道产生感应电流形成涡流，当涡流在金属通道表面流动时，导致金属通道升温，金属粉体经过M形结构的金属通道时，由于迂回的通道增加了金属粉体的受热时间。并且，金属粉体的加热过程是在搅拌针内完成的，减少了工作人员对高温气体的吸入。
附图说明
[0016]图1为本专利技术提出的一种送粉式电磁喷射增材制造装置的结构示意图；图2为本专利技术提出的一种送粉式电磁喷射增材制造装置的第二视角结构示意图；图3为本专利技术提出的一种送粉式电磁喷射增材制造装置的搅拌针结构示意图；图4为本专利技术提出的一种送粉式电磁喷射增材制造装置的搅拌针局部结构示意图；图5为本专利技术提出的一种送粉式电磁喷射增材制造装置的图1中A部分的结构示意图；图6为本专利技术提出的一种送粉式电磁喷射增材制造装置的图1中B部分的结构示意图。
[0017]图中：1、壳体；2、搅拌针；201、气粉输出端口；202、限位凸台；203、限位杆；204、滚珠；205、直线轨；206、半球形放置槽；3、交流电源盒；4、气粉混合输入管；5、金属通道；6、电机；7、驱动齿轮；8、齿环；801、第一楔形块；802、檐边；9、飞板；10、金属杆；1001、斜槽；11、线管；12、第一感应线圈；13、轴承座；1301、线套；14、固定环；15、环形轨；16、绝缘座；17、第二感应线圈；18、套筒；19、滑杆；20、金属块；2001、流通槽；2002、扰流片；2003、止回板；21、密封圈；22、调节环；23、延伸杆；24、第二楔形块；25、挡片；26、球体。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种送粉式电磁喷射增材制造装置，包括壳体(1)，所述壳体(1)上固定安装有交流电源盒(3)，其特征在于，还包括：转动安装在壳体(1)内的搅拌针(2)，所述搅拌针(2)位于壳体(1)外的一端沿圆周开设有气粉输出端口(201)，所述搅拌针(2)的另一端固定安装有气粉混合输入管(4)，所述搅拌针(2)内固定安装有金属通道(5)；固定安装在壳体(1)内的电机(6)，所述电机(6)的输出端固定安装有驱动齿轮(7)，所述搅拌针(2)的外缘面上固定安装有与驱动齿轮(7)相配合的齿环(8)；弹性安装在壳体(1)上的飞板(9)，所述飞板(9)上固定安装有金属杆(10)，所述金属杆(10)的上端与齿环(8)相接触，所述壳体(1)内固定安装有驱动金属杆(10)的加速件。2.根据权利要求1所述的一种送粉式电磁喷射增材制造装置，其特征在于，所述齿环(8)的下表面上一体成型设置有第一楔形块(801)，所述第一楔形块(801)的下方向外弯折有檐边(802)，所述金属杆(10)的上端开设有与檐边(802)相配合的斜槽(1001)。3.根据权利要求2所述的一种送粉式电磁喷射增材制造装置，其特征在于，所述加速件包括：固定安装在壳体(1)内的线管(11)，所述线管(11)上缠绕有第一感应线圈(12)，所述第一感应线圈(12)的正负极贯穿出壳体(1)并外接有电源；固定安装在壳体(1)内的轴承座(13)，所述搅拌针(2)转动安装在轴承座(13)内，所述轴承座(13)的外缘面上固定安装有线套(1301)。4.根据权利要求1所述的一种送粉式电磁喷射增材制造装置，其特征在于，还包括：固定安装在壳体(1)内的固定环(14)，所述固定环(14)上对称安装有两个环形轨(15)，所述搅拌针(2)的外缘面上固定安装有一圈限位凸台(202)，所述限位凸台(202)内固定安装有限位杆(203)，所述限位杆(203)的两端转动安装有滚珠(204)，所述滚珠(204)配合滑动在环形轨(15)内。5.根据权利要求1所述的一种送粉式电磁喷射增材制造...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡锦扬，陈玉华，罗开玉，张体明，陈长锐，谢吉林，尹立孟，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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