[发明专利]一种用于增材制造的自动送丝装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于增材制造的自动送丝装置及其使用方法，该装置将送丝装置和增材制造装置设置在两个独立的舱体内，其内部气氛相互独立且密封，两个舱体能够独立的进行抽真空或洗气，使得送丝装置在多次更换焊丝的时候，无需破坏增材制造处于舱体的气氛，进而影响增材制造出的产品的质量；该装置有效解决了在不破坏气氛保护的情况下，进行焊丝的更换及解决送丝不畅等问题，降低了经济成本；本发明更换焊丝和增材制造的灵活性强，操作性强，有效提高了旁轴送丝过程中的送丝效率及自动化程度；同时该装置在送丝的终端通过送丝管和送丝嘴进行送丝，为一种直管送丝的方式，对焊丝有校直功能。

【技术领域】

本发明属于金属焊接及增材制造领域，具体涉及一种用于增材制造的自动送丝装置及其使用方法。

【背景技术】

随着增材制造技术的发展，熔丝增材制造是热门的研究领域之一；熔丝增材制造的原理是：采用制图软件设计零部件的三维模型，然后根据零件的结构利用“切片”软件进行分层、切片，然后生成相应的路径规划程序代码，再采用熔丝增材制造的方法按照规划的路径进行逐层堆积，最终形成三维实体零件毛坯。

熔丝增材制造的热源主要有电弧、电子束、激光等，由于增材制造熔丝过程中高温高达1700℃，钛合金、高温合金、高强钢等材料在增材制造过程中很容易高温氧化，需要在整体低氧或保护气氛下进行；

现有的增材制造熔丝系统中，送丝系统大多放置于气氛室内部或裸露放置于外部；送丝系统若放置于气氛室外部，空气会随着焊丝沿送丝管进入熔池，增材制造过程中，堆积层在高温下氧化严重；若放置于气氛室内部，则能够有效的进行气氛保护，但焊丝无法连续更换，需开启气氛室舱门进入气氛室内部更换，这样会造成气氛室气氛破坏，再次净化存在成本高、净化时间长等问题，不利于增材制造中连续打印；且现有的送丝系统中，送丝支架处大多采用弯管送丝，只能调节焊丝高度，不能调节焊丝与基板的送丝仰角，且送出的焊丝呈弯曲弧形状，不能有效进入熔池。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于增材制造的自动送丝装置及其使用方法；该装置在无需破坏气氛室的情况下，可连续多次对原材料进行更换，并由送丝机自动送丝。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于增材制造的自动送丝装置，包括过渡舱和气氛室，过渡舱固定在气氛室的外侧壁上，过渡舱和气氛室的连接处开设有气氛室密封口；过渡舱内部设置有送丝装置，过渡舱的外部设置有第一气氛净化装置，第一气氛净化装置通过气体管道连通至过渡舱的内部；气氛室的外部设置有第二气氛净化装置，第二气氛净化装置通过气体管道连通至气氛室的内部，气氛室内部设置有热源，热源上连接有送丝支架，送丝支架的下端连接有送丝管，沿送丝方向，送丝管的前端连接有送丝嘴；热源的下端为热源输出端，沿送丝方向，送丝嘴在热源输出端中心位置的下方；

送丝装置的输出端连接有送丝软管，送丝软管穿过气氛室密封口，另一端和送丝管的后端连接。

本发明的进一步改进在于：

优选的，送丝装置包括送丝盘和送丝机，沿送丝方向，送丝机在送丝盘的前方；送丝盘上缠绕有焊丝，送丝机的焊丝输出端和送丝软管连通；焊丝从送丝盘穿过送丝机内部，输入至送丝软管内。

优选的，过渡舱的外部设置有送丝机控制器，送丝机控制器和送丝机连通。

优选的，第一气氛净化装置为真空泵、装载有氩气或氦气的气体装置；第二气氛净化装置为装载有氩气或氦气的气体装置。

优选的，送丝嘴的轴线和水平方向的夹角为0°～60°。

优选的，过渡舱和气氛室的连接处设置有连通阀。

优选的，送丝支架的上端设置有套管套装在热源上部的侧面；送丝支架的下端通过轴孔配合连接送丝管。