液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备与方法技术

技术编号:42073684 阅读:19 留言:0更新日期:2024-07-19 16:54
本发明专利技术提供一种液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备与方法,所述设备包括上罐和下罐,下罐用于加热金属原料形成液态金属,上罐包括:成形室,位于上罐内部,成形室与压力控制装置连接;通过向上罐施加负压使液态金属自下罐吸入成形室;多个温控模块,位于成形室的外部,并于成形室的底部排列形成平面,温度控制装置控制温控模块在成形室的不同位置形成不同的温度状态;驱动装置,位于成形室的侧面;水冷基板通过拉拔平台与驱动装置连接,驱动装置带动水冷基板浸入液态金属或自液态金属向上抬升。本发明专利技术可以实现金属液定向快速选择性凝固,形成完全的液态金属连续液面增材制造,并实现全工艺流程的成形件控形控性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增材制造,具体地,涉及一种液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备与方法


技术介绍

1、轻量化技术作为提高飞行器性能、降低能耗、提升有效载荷的重要手段,是航空航天领域的永恒主题。实现材质轻量化有利于飞行器更安全高效地完成飞行任务。有数据表明,若飞机质量减轻1%,则飞机性能提高3%~5%,质量的减轻有利于燃油效率和载重的提高。采用钛合金、铝合金、镁合金等材料可以实现航空航天等行业的轻量化改造。在加工方法方面,传统制造方法已将零件减重的可能性发挥到了极致。基于增材制造技术叠层自由制造的特性,可以为航空航天高性能构件的轻量化设计和制造提供新的工艺技术途径。但是,目前金属增材制造工艺往往需要采用激光、电子束或电弧等高能量密度热源同时在较小范围内熔化金属原料和基层金属,且其金属原料均需预先制成一定形状尺寸的线材或粉材,从而导致其具有设备和加工原材料适用性较差、成本较高、成形效率较低、高度方向阶梯效应明显、力学性能较差,热积累严重和残余应力较大、构件的显微组织和力学性能具有很强的各向异性等问题。针对现有的金属增材制造工艺的种种问题,开展全新的高效率金属增本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备,其特征在于,包括上罐和下罐,所述下罐用于加热金属原料形成液态金属,所述上罐包括:

2.根据权利要求1所述的液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备,其特征在于,所述成形室和所述拉拔平台均采用耐高温材料制成。

3.根据权利要求1所述的液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备,其特征在于,所述拉拔平台和所述水冷基板靠近所述成形室的侧面水平设置。

4.根据权利要求1所述的液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备,其特征在于,所述驱动装置包括直线模组,所述直线模组包括伺服电机和滚珠丝杆,所述伺服电机的输出端与所述滚珠丝...

【技术特征摘要】

1.一种液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备,其特征在于,包括上罐和下罐,所述下罐用于加热金属原料形成液态金属,所述上罐包括:

2.根据权利要求1所述的液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备,其特征在于,所述成形室和所述拉拔平台均采用耐高温材料制成。

3.根据权利要求1所述的液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备,其特征在于,所述拉拔平台和所述水冷基板靠近所述成形室的侧面水平设置。

4.根据权利要求1所述的液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备,其特征在于,所述驱动装置包括直线模组,所述直线模组包括伺服电机和滚珠丝杆,所述伺服电机的输出端与所述滚珠丝杆的一端连接,所述滚珠丝杆的另一端与所述拉拔平台连接。

5.根据权利要求1所述的液态金属连续液面选择性凝固增材制造设备,其特征在于,所述温度控制装置控制多个所述温控模块吸热或放热,改变所述成形室内的热...

【专利技术属性】
技术研发人员:孔源董安平
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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