[发明专利]一种实时调控温度-应力-变形的点阵式水冷电弧增材平台

权利要求书

1.一种实时精准调控温度-应力-变形的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，所述点阵式水冷电弧增材平台包括平台本体、水冷系统和传感系统；其中，

所述平台主体为三叠层结构，包括可拆卸式增材基板、点阵式水冷垫板和高抗变形柔性工作台；所述水冷系统包括水冷循环泵、流量阀门和冷却水管；所述传感系统包括弹簧贴片式温度传感器、接触式测距传感器、应变片、数据采集盒和计算机；

所述点阵式水冷垫板的上表面设有与可拆卸式增材基板各工作区域对应的多个弹簧贴片式温度传感器和接触式测距传感器，并通过盖板进行保护；所述弹簧贴片式温度传感器和接触式测距传感器与数据采集盒相连，所述数据采集盒与计算机相连；

所述高抗变形柔性工作台固定在承载底架上，所述点阵式水冷垫板设置在高抗变形柔性工作台顶部，可拆卸式增材基板位于点阵式水冷垫板上方；所述可拆卸式增材基板通过基板固定螺栓与高抗变形柔性工作台的底部螺栓穿孔相连，点阵式水冷垫板设置有仅供基板固定螺栓通过的穿孔，点阵式水冷垫板对可拆卸式增材基板不起刚性固定作用；

所述高抗变形柔性工作台下表面固定有与可拆卸式增材基板各工作区域对应的多个应变片，应变片与数据采集盒相连，所述数据采集盒与计算机相连；

所述点阵式水冷垫板内部设置有与可拆卸式增材基板各工作区域对应的多条冷却水道，所述高抗变形柔性工作台中设置有多个预留进出水口，每个预留进出水口的位置与每条冷却水道的接口位置相对应；每条冷却水道均与一条冷却水管相连，每条冷却水管的一端与水冷循环泵相连，另一端由预留进出水口穿过高抗变形柔性工作台，并与点阵式水冷垫板内部的冷却水道相连；每条冷却水管上均设有流量控制阀门，流量控制阀门与计算机相连，水冷循环泵通过水冷循环泵引线与计算机相连；

所述计算机根据数据采集盒及各工作区域独立设置的温度传感器、测距传感器和应变片，获得工作过程中可拆卸式增材基板各工作区域的实时形变和温度曲线，实施监控可拆卸式增材基板各工作区域的温度、应力、变形状态，并通过控制各工作区域对应的水冷循环泵和流量控制阀门开关，分别调节每条冷却水管的水流量，实现可拆卸式增材基板的实时点阵式水冷操作。

2.如权利要求1所述的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，所述可拆卸式增材基板的工作区域划分为边长为100～300mm的m×n个子区域。

3.如权利要求1所述的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，所述弹簧贴片式温度传感器用于监测可拆卸式增材基板的温度，并且能够在可拆卸式增材基板变形后通过弹簧伸缩，使传感器与可拆卸式增材基板下表面继续保持紧密贴合，准确采集可拆卸式增材基板的温度和形变数据。

4.如权利要求1所述的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，所述盖板中设置有温度传感器与测距传感器引线槽。

5.如权利要求1所述的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，根据点阵式水冷垫板的板厚确定其冷却水道分布方式，板厚大于等于200mm时，冷却水道采用垂直式分布设置，板厚小于200mm时，冷却水道采用水平式分布设置。

6.如权利要求1所述的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，所述高抗变形柔性工作台的工作区域划分为多个子区域，每一个子区域下表面设置有一个应变片及预留进出水口。

7.如权利要求1所述的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，所述承载底架采用高抗变形钢材料制成，点阵式水冷垫板为铜或铝材料制成。

8.如权利要求1所述的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，所述点阵式水冷垫板与高抗变形柔性工作台之间采用榫卯或插销结构连接固定。

9.如权利要求1所述的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，在所述点阵式水冷垫板与高抗变形柔性工作台的连接结构侧面设有辅助应变片，通过数据采集盒辅助实时监测高抗变形柔性工作台的垂直方向应力与应变情况。

10.如权利要求1所述的点阵式水冷电弧增材平台，其特征在于，所述盖板采用搅拌摩擦焊封装。