[发明专利]一种连续进给送料搅拌摩擦增材制造装置及增材制造方法

权利要求书

1.一种连续进给送料搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于：包括自上而下布置的液压顶杆机构（1）、盘式送料机构（2）、上离合模块（4）、下离合模块（5）、定速送料机构（6）、增材搅拌头（7）和增材制造构件（8），在盘式送料机构（2）内均匀设置多根正方形截面的增材原料（3），所述的下离合模块（5）固定在定速送料机构（6）上，所述的定速送料机构（6）固定在增材搅拌头（7）上，所述盘式送料机构（2）用于在连续不停转条件下更换下一根增材原料（3），上离合模块（4）和下离合模块（5）配合引导新增材原料与上一根增材原料间实现相位同步，保证其能引入增材搅拌头（7）的阶梯方孔中，液压顶杆机构（1）用于推动新增材原料导入上离合模块（4），并实现其与上一根增材原料的接触，定速送料机构（6）带动增材原料以恒定速度向下运动并从增材搅拌头流出，增材搅拌头（7）带动增材原料（3）旋转与增材制造构件（8）间摩擦热塑化沉积实现连续进给增材制造。

2.根据权利要求1所述的一种连续进给送料搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于：所述盘式送料机构（2）包括旋转轴（201）、盘式原料容器（202）和遮挡板（203），所述盘式原料容器（202）为圆柱状结构，所述旋转轴（201）设置在盘式原料容器（202）的中心处，在所述盘式原料容器（202）上沿圆周均布若干增材原料容纳通孔，增材原料容纳通孔的上端为与增材原料（3）尺寸相同的方形结构，下端为直径大于增材原料（3）正方形截面对角线长度的圆孔，所述遮挡板（203）套设在盘式原料容器（202）的中下部，且在遮挡板（203）上设有仅供一根增材原料（3）通过的缺口，在盘式原料容器（202）上还开设若干减重孔（20201），所述遮挡板（203）由支架支撑。

3.根据权利要求1所述的一种连续进给送料搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于：所述上离合模块（4）和所述下离合模块（5）为相互配合的四阶旋转对称结构，所述上离合模块（4）包括上离合模块法兰（401）、上离合模块轴孔（403）、无动力导向轮（402）和第一四阶旋转对称凸台（404），所述第一四阶旋转对称凸台（404）固定在上离合模块法兰（401）的下表面中心处，所述无动力导向轮（402）设置一对，且对称布置在上离合模块法兰（401）的上表面中心处，在上离合模块法兰（401）中心处贯穿有上离合模块轴孔（403），且上离合模块轴孔（403）贯穿第一四阶旋转对称凸台（404）；

所述下离合模块（5）包括下离合模块法兰（501）、下离合模块轴孔（502）和第二四阶旋转对称凸台（503），所述第二四阶旋转对称凸台（503）固定在下离合模块法兰（501）的上表面中心处，在下离合模块法兰（501）中心处贯穿有下离合模块轴孔（502），且下离合模块轴孔（502）贯穿第二四阶旋转对称凸台（503）。

4.根据权利要求1所述的一种连续进给送料搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于：所述增材搅拌头（7）包括一体布置的圆台状连接基体和搅拌头，所述圆台状连接基体的大截面端朝上，小截面端朝下，所述搅拌头固定在圆台状连接基体的小截面端上，在圆台状连接基体的四周表面上均匀开设有若干与搅拌摩擦焊机主轴连接的安装定位孔（701），所述阶梯方孔设在增材搅拌头（7）的中心处，所述阶梯方孔包括自上而下布置的相互连通的轴上侧方孔（703）和轴下侧方孔（704），所述轴上侧方孔（703）为截面边长大于增材原料（3）边长的1-3mm的正方形孔，所述轴下侧方孔（704）为截面边长大于增材原料（3）边长的0.01-0.05mm的正方形孔，在搅拌头端面（702）上围绕轴下侧方孔（704）设有多个突起结构（70201）。

5.根据权利要求4所述的一种连续进给送料搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于：所述定速送料机构（6）为送丝机，送丝机采用滚压轮结构带动增材原料（3）以恒定速度向下运动并从搅拌头端面（702）流出，增材搅拌头（7）带动增材原料（3）旋转与增材制造构件（8）间摩擦热塑化沉积；所述增材制造构件（8）包括增材制造基板（803）。