[发明专利]一种多热源可调配成分的增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种多热源可调配成分的增材制造装置，其特征在于：包括能产生电弧热源的丝-粉同轴加热进料的非熔化极电弧焊枪装置和用于辅助处理激光热源的激光镜组；

所述丝-粉同轴加热进料的非熔化极电弧焊枪装置包括超声波振动枪体(1)，所述超声波振动枪体(1)包括呈中空并且两端开口的变幅杆(2)以及设置在变幅杆(2)内的换能器(3)，所述变幅杆(2)包括主轴螺旋搅拌组件(21)以及若干侧轴螺旋搅拌组件(22)，所述主轴螺旋搅拌杆(211)与侧轴螺旋搅拌杆(28)可相对工作与差速调节，所述变幅杆(2)下端呈内凹球形曲面状，所述变幅杆(2)还包括第一空腔(221)和第二空腔(222)，所述第一空腔(7)设置有与变幅杆(2)内腔相连通的送粉与送气联合通道(4)，且所述第一空腔(221)的末端均连接第二空腔(222)，所述主轴螺旋搅拌组件(21)包括主轴螺旋搅拌杆(211)以及设置在主轴螺旋搅拌杆(211)外周的第一螺旋叶片(212)与第二螺旋叶片(213)，所述主轴螺旋搅拌杆(211)内设有送丝与送气联合通道(2111)，所述变幅杆(2)上部开口正对送丝与送气联合通道(2111)处设有一对送丝轮(2112)；

所述侧轴螺旋搅拌组件(2)包括侧轴螺旋搅拌杆(28)以及设置在侧轴螺旋搅拌杆(28)外周的第一螺旋叶片(212)；

所述激光镜组包括反射镜组(37)以及凸透镜(36)，所述变幅杆(2)与空心钨极(215)的外侧还设置有激光通道(15)，所述反射镜组(37)设置在激光通道(15)中，所述凸透镜(36)沿轴向滑动设置在变幅杆(2)外周，所述凸透镜(36)可沿变幅杆(2)上下滑移调节两对称激光焦点与焊丝间的光丝距，且所述凸透镜(36)位于反射镜组(37)的末端，所述凸透镜(36)用于将由反射镜组(37)反射的入射激光聚焦成束在基材上。

2.根据权利要求1所述的一种多热源可调配成分的增材制造装置，其特征在于：所述主轴螺旋搅拌杆(211)的底部连接有空心钨极(215)，所述空心钨极(215)通过上固定销(216)和下固定销(217)分别与主轴螺旋搅拌杆(211)以及变幅杆(2)相连接，所述空心钨极(215)上设有与送丝与送气联合通道(2111)相连通的第一通道(25)以及与变幅杆(2)内腔相连通的第二通道(26)。

3.根据权利要求2所述的一种多热源可调配成分的增材制造装置，其特征在于：所述变幅杆(2)下端开设有冷却腔(33)、供冷却液进入冷却腔(33)的冷却液进口(32)以及供冷却液排出的冷却液出口(31)，所述冷却腔(33)包覆在空心钨极(215)外周，所述空心钨极(215)的外壁上还套设有绝缘套(29)，所述冷却腔(33)位于空心钨极(215)和绝缘套(29)之间设置。

4.根据权利要求1所述的一种多热源可调配成分的增材制造装置，其特征在于：所述变幅杆(2)下端连接有滚压轮组件(12)，所述滚压轮组件(12)包括连接座(13)、滚压轮(11)以及压缩弹簧(9)，所述变幅杆(2)下端还开设有滑槽(10)以及与滑槽(10)相连通的弹簧槽(14)，所述连接座(13)滑动设置在滑槽(10)内，所述压缩弹簧(9)设置于弹簧槽(14)中并且压缩弹簧(9)的两端分别与弹簧槽(14)内端以及连接座(13)内端相抵，所述滚压轮(11)转动设置在连接座(13)上。

5.根据权利要求1所述的一种多热源可调配成分的增材制造装置，其特征在于:所述侧轴螺旋搅拌杆(28)在停止工作时，其对应的第一空腔(221)内的金属粉末将滞留在第一空腔(221)内，所述侧轴螺旋搅拌杆(28)可相对主轴螺旋搅拌杆(211)和其它所述侧轴螺旋搅拌杆(28)独立调节转速和运行控制粉料配比设置。