[发明专利]基于直接电阻加热技术的半固态金属增材制造设备及工艺

权利要求书

1.一种基于直接电阻加热技术的半固态金属增材制造设备，其特征在于：

包括机架(12)、气体保护箱(14)、三坐标工作平台(16)、基座(18)和半固态坯料制备装置，

所述气体保护箱(14)设置在基座(18)上，所述机架(12)、三坐标工作平台(16)和半固态坯料制备装置设置在气体保护箱(14)内，所述半固态坯料制备装置通过坯料制备装置安装底板(11)设置在机架(12)上，所述三坐标工作平台(16)位于半固态坯料制备装置的下部；

所述半固态坯料制备装置包括储料机构(1)、轧辊机构组件、去皮机构(9)、半固态等温热处理装置(10)、直流电加热装置(7)、红外线温度传感器(8)及空心锥形打印头(15)，所述轧辊机构组件包括至少一个轧辊机构，所述储料机构(1)用于存储线状坯料(2)。

2.根据权利要求1所述的一种基于直接电阻加热技术的半固态金属增材制造设备，其特征在于：

所述去皮机构(9)包括转刀筒支架(901)、第二滚动轴承(902)、带轮机构(903)、皮带(904)、转刀筒伺服电机(905)、集屑盒(906)、去皮转刀筒(907)；所述去皮转刀筒(907)为一空心柱体，其包括转刀筒内壁(9071)、旋转刀片机构(9072)、排屑口(9073)；

所述去皮转刀筒(907)通过第二滚动轴承(902)设置在转刀筒支架(901)上，转刀筒支架(901)与坯料制备装置安装底板(11)相连，去皮转刀筒(907)与带轮机构(903)固定相连，带轮机构(903)通过皮带(904)与转刀筒伺服电机(905)相连；转刀筒内壁(9071)有一对旋转刀片机构(9072)对称分布，去皮转刀筒(907)外侧对应有排屑口(9073)，去皮转刀筒(907)下方底板安装有集屑盒(906)。

3.根据权利要求2所述的一种基于直接电阻加热技术的半固态金属增材制造设备，其特征在于：

所述半固态等温热处理装置(10)包括直转接头(1001)、螺旋加热通道(1002)、保温筒加热电源(1003)、加热电源线(1004)、保温外壳(1006)、加热筒支架(1007)、加热内胆(1008)、直角转接头(1009)；

加热筒支架(1007)与坯料制备装置安装底板(11)相连，保温外壳(1006)设置在加热筒支架(1007)上，保温外壳(1006)前后两侧分别设置有开口端盖(1005)与平端盖((1010)；加热内胆(1008)位于保温外壳(1006)内，

加热内胆(1008)与加热电源线(1004)连接，加热电源线(1004)与保温筒加热电源(1003)相连，螺旋加热通道(1002)安装在保温外壳(1006)与加热内胆(1008)之间，螺旋加热通道(1002)的入口端与直转接头(1001)相连，而直转接头(1001)与去皮转接筒(907)配合，螺旋加热通道(1002)的出口端与直角转接头(1009)相连，直角转接头(1009)直接通过坯料制备装置安装底板(11)与空心锥形打印头(15)相连。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于直接电阻加热技术的半固态金属增材制造设备，其特征在于：

所述直流电加热装置(7)包括直流电源(701)、信号线(702)、正极线(703)、负极线(704)；

正极线(703)与负极线(704)分别由直流电源(701)引出，正极线(703)与线状坯料(2)相连，负极线(704)与三坐标工作平台(16)相连，直流电源(701)与红外线温度传感器(8)通过信号线(702)相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于直接电阻加热技术的半固态金属增材制造设备，其特征在于：

所述空心锥形打印头(15)与坯料制备装置安装底板(11)及机架(12)相连，空心锥形打印头(15)的上端与直角转接头(1009)固定连接，所述空心锥形打印头(15)的轴心部位为空心，线状坯料(2)通过空心锥形打印头(15)的内部并与固定在三坐标工作平台(16)上的成形零件(17)相接触，空心锥形打印头安装有摩擦轮送进机构(1501)。