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搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置及方法制造方法及图纸

技术编号:43975101 阅读:18 留言:0更新日期:2025-01-10 20:02
本发明专利技术涉及一种搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置及方法,属于增材制造技术领域,包括中空搅拌头,中空搅拌头能够旋转,其中心轴线处设置有通孔,用于填充原料;中空搅拌头周围套有四个分体式套筒,四个分体式套筒能够分别独立地上下运动。本发明专利技术通过对增材层的侧壁成型进行限制,抑制飞边、圆弧状侧壁及增材层两端半圆柱材料的产生,从而减少后续切削量,实现构件的近净成型;通过限制塑化材料向四周的流动,使中心和边缘的增材层更加致密,提高增材层整体及侧壁部位的力学性能;能够实现竖直面内多层增材和水平面内多道增材,也能在不更换装置的情况下实现侧壁的精确成型,提高装置的灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置及方法,属于增材制造。


技术介绍

1、增材制造是一种自下而上通过逐层累积形成一体化构件的制造技术。与传统的减材制造相比,增材制造在工序上更加简化,能够大幅提高生产效率,并且还能够减小后续切削步骤的材料去除量,避免材料浪费。

2、目前基于熔化的金属增材制造工艺主要包括电弧增材制造、电子束选区熔化、激光近净成形,激光选区熔化等。由于增材过程中发生了材料的熔化和凝固过程,增材构件很容易出现热裂纹,气孔和合金元素蒸发等问题,并且增材过程具有较高的温度,反复的热量累积容易使工件发生变形,产生较大的残余应力。

3、固相增材由于加工温度低于熔点,能够很好地避免基于熔化的增材工艺的固有缺陷。目前主要的固相增材方式包括超声增材制造和冷喷涂增材制造和搅拌摩擦增材制造。超声增材制造利用超声振动使薄板之间界面发生剧烈的塑性变形和再结晶来达到冶金结合,类似一种薄板层压工艺,这种增材方式的生产效率受到超声换能器功率的限制,并且后续仍然需要通过减材加工来达到目标精度。冷喷涂增材制造将粉末加速到超音速后撞本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,包括中空搅拌头,中空搅拌头能够旋转,其中心轴线处设置有通孔,用于填充棒材、丝材或粉末原料;

2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,所述中空搅拌头的通孔为圆形通孔或方形通孔。

3.根据权利要求2所述的搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,所述中空搅拌头的下端面为轴肩,通孔靠近轴肩的一端设置为向外扩张的形式。

4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,相邻分体式套筒之间为间隙配合,四个分体式套筒的...

【技术特征摘要】

1.一种搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,包括中空搅拌头,中空搅拌头能够旋转,其中心轴线处设置有通孔,用于填充棒材、丝材或粉末原料;

2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,所述中空搅拌头的通孔为圆形通孔或方形通孔。

3.根据权利要求2所述的搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,所述中空搅拌头的下端面为轴肩,通孔靠近轴肩的一端设置为向外扩张的形式。

4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,相邻分体式套筒之间为间隙配合,四个分体式套筒的1/4圆柱面构成整个套筒的圆形空腔,该圆形空腔与中空搅拌头的外侧面间隙配合。

5.根据权利要求4所述的搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,四个分体式套筒的上下运动仅在两种高度下进行切换,两种高度分别为初始高度和非成型高度,初始高度和非成型高度之间的高度差为一层增材层的厚度。

6.根据权利要求5所述的搅拌摩擦挤压固相增材沉积层边缘精度控制装置,其特征在于,当分体式套筒处于初始...

【专利技术属性】
技术研发人员:石磊戴国欣李阳肖亦辰武传松
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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