【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及丝材电弧增材制造，主要是一种无弧丝材增材制造装置及方法。
技术介绍
1、随着科技的不断发展，丝材电弧增材制造技术在航空、航天、汽车、医疗等领域的应用越来越广泛。这种技术以其高效、灵活、节能等优点，逐渐成为了制造行业中的一种重要加工方法。首先，丝材电弧增材制造技术可以实现高效的生产。通过采用高能量的电弧作为热源，可以快速熔化丝材，并在冷却过程中实现快速凝固。这种快速加工的方式使得制造效率大大提高，可以大幅度缩短生产周期。其次，丝材电弧增材制造技术具有很高的灵活性。
2、确实，电弧增材制造虽然具有一些优点，但也存在很多弊端。首先电弧增材制造过程中产生的烟雾和废气也会对环境和人体健康造成一定的影响。由于电弧的加热不均匀，会导致产生的烟雾中夹杂着有害物质，同时高温的电弧也可能会引起周围空气的污染。另外，电弧增材制造过程中产生的热应力也会对构件的精度和性能产生不利影响。由于电弧的加热和冷却速度较快，会导致构件内部产生热应力，从而引起构件变形或开裂等问题。
3、综上所述，虽然电弧增材制造具有一些优点，但也存在很多弊端。因此，需要研究一种无弧增材制造方法来弥补空缺。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种无弧丝材增材制造装置及方法。
2、本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的。
3、一方面，本专利技术提供一种无弧丝材增材制造装置，包括感应加热电源、感应加热线圈、绝缘嘴和保护罩，所述保护罩内设有竖直
4、作为优选，所述保护罩的内壁与绝缘嘴之间形成保护腔，在保护腔内通入保护气，保护气的流向为竖直向下朝向增材产品。
5、作为优选，所述绝缘嘴的出口处呈圆锥面结构，用于给保护气导向。
6、作为优选，所述空腔呈圆柱形中空结构，焊丝另一端插入到空腔内至少三分之一的高度，焊丝与空腔轴线共线，并与空腔的内壁不接触。
7、作为优选，所述保护气为惰性气体，一方面保护熔化的熔滴，防止氧化，另一方面帮助熔滴快速过渡到增材产品上。
8、另一方面，本专利技术提供一种无弧丝材增材制造方法，包括如下步骤：
9、1、将焊丝的一端与送丝系统相连，焊丝的另一端插入到空腔内，焊丝与空腔轴线共线，并与空腔的内壁不接触；
10、2、将增材产品放在绝缘嘴的下方，通过气体管道向空腔通入保护气，同时向保护腔通入保护气；
11、3、启动感应加热电源，通过感应加热线圈对焊丝进行加热，焊丝熔化形成熔滴，并过渡到绝缘嘴下方的增材产品上，连续或间隙送丝，使增材产品不断生长。
12、所述感应加热线圈通过不同的电源或电参数控制焊丝熔化的速度。
13、本专利技术的有益效果为：
14、1、无弧增材制造方法，是在惰性气体环境中，利用加热系统将焊丝熔化，同时借助气体吹力以及熔滴重力作用，将熔滴输送至增材产品上，以此实现增材制造过程。
15、2、无弧增材制造方法的主要特点是其没有电弧，这使得其具有许多优点。首先，该方法耗能低，因为其不依赖于高能量的弧光来熔化金属。其次，由于没有电弧的产生，该方法产生的污染较少，使得制造过程更加环保。最后，由于其热输入量较低，该方法能够减少因热量输入而导致的变形和残余应力等问题，提高了制造的精度和稳定性。
16、3、无弧增材制造方法不仅具有较低的能耗和污染，还具有较高的生产效率。由于其使用的是高频脉冲电源，能够快速地熔化和凝固金属，使得制造过程更加快速和高效。此外，该方法还能够实现高精度的制造，并且能够适应各种不同的材料和制造需求。
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1.一种无弧丝材增材制造装置，其特征在于：包括感应加热电源(1)、感应加热线圈(5)、绝缘嘴(6)和保护罩(9)，所述保护罩(9)内设有竖直设置的绝缘嘴(6)，绝缘嘴(6)内设有上下贯通的空腔(6-1)，焊丝(4)的一端与送丝系统相连，焊丝(4)的另一端插入到空腔(6-1)内，气体管道(3)与空腔(6-1)相连通，用于通入保护气；绝缘嘴(6)的外部缠绕有感应加热线圈(5)，感应加热线圈(5)通过电缆(2)与感应加热电源(1)电连接；通过感应加热线圈(5)将焊丝(4)熔化形成熔滴(7)，并过渡到绝缘嘴(6)下方的增材产品(8)上，使增材产品(8)不断生长。
2.根据权利要求1所述无弧丝材增材制造装置，其特征在于：所述保护罩(9)的内壁与绝缘嘴(6)之间形成保护腔(9-1)，在保护腔(9-1)内通入保护气，保护气的流向为竖直向下朝向增材产品(8)。
3.根据权利要求2所述无弧丝材增材制造装置，其特征在于：所述绝缘嘴(6)的出口处呈圆锥面结构，用于给保护气导向。
4.根据权利要求3所述无弧丝材增材制造装置，其特征在于：所述空腔(6-1)呈圆柱形中空结
5.根据权利要求4所述无弧丝材增材制造装置，其特征在于：所述保护气为惰性气体，一方面保护熔化的熔滴(7)，防止氧化，另一方面帮助熔滴(7)快速过渡到增材产品上。
6.一种采用如权利要求1-5任一项所述无弧丝材增材制造装置的无弧丝材增材制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的无弧丝材增材制造方法，其特征在于：所述感应加热线圈(5)通过不同的电源或电参数控制焊丝熔化的速度。
...【技术特征摘要】
1.一种无弧丝材增材制造装置，其特征在于：包括感应加热电源(1)、感应加热线圈(5)、绝缘嘴(6)和保护罩(9)，所述保护罩(9)内设有竖直设置的绝缘嘴(6)，绝缘嘴(6)内设有上下贯通的空腔(6-1)，焊丝(4)的一端与送丝系统相连，焊丝(4)的另一端插入到空腔(6-1)内，气体管道(3)与空腔(6-1)相连通，用于通入保护气；绝缘嘴(6)的外部缠绕有感应加热线圈(5)，感应加热线圈(5)通过电缆(2)与感应加热电源(1)电连接；通过感应加热线圈(5)将焊丝(4)熔化形成熔滴(7)，并过渡到绝缘嘴(6)下方的增材产品(8)上，使增材产品(8)不断生长。
2.根据权利要求1所述无弧丝材增材制造装置，其特征在于：所述保护罩(9)的内壁与绝缘嘴(6)之间形成保护腔(9-1)，在保护腔(9-1)内通入保护气，保护气的流向为竖直向下朝向增材产品(8)。
【专利技术属性】
技术研发人员：张亚奇，徐锴，郭枭，潘子奕，
申请(专利权)人：中达科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：
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