[发明专利]用于电弧增材制造基材的温度控制的装置及控制方法

权利要求书

1.用于电弧增材制造基材的温度控制的装置，其特征在于，包括打印工作台(4)，所述打印工作台(4)的下方设置有温度控制器(10)、油温机(5)，所述打印工作台(4)上设置有通油基材(12)、工业风扇组(11)，所述工业风扇组(11)设置于通油基材(12)的侧方，所述打印工作台(4)的一侧设置有打印机器人(1)，所述打印机器人(1)的焊枪头上设置有红外线测温仪(6)，所述油温机(5)与通油基材(12)连接，所述通油基材(12)上设置有热电偶(7)，所述温度控制器(10)分别与油温机(5)、工业风扇组(11)、红外线测温仪(6)、热电偶(7)连接。

2.根据权利要求1所述的用于电弧增材制造基材的温度控制的装置，其特征在于，所述通油基材(12)包括基板(12-4)，所述基板(12-4)内设置有多个“S”型依次相连的导油槽(12-2)，所述导油槽(12-2)的一端设置有进油口(12-1)，所述导油槽(12-2)的另一端设置有出油口(12-3)。

3.根据权利要求2所述的用于电弧增材制造基材的温度控制的装置，其特征在于，所述油温机(5)通过进油管(3)与进油口(12-1)连接，所述油温机(5)通过出油管(14)与出油口(12-3)连接。

4.根据权利要求2所述的用于电弧增材制造基材的温度控制的装置，其特征在于，所述基板(12-4)采用镁合金基板。

5.根据权利要求1所述的用于电弧增材制造基材的温度控制的装置，其特征在于，所述工业风扇组(11)包括多个风扇，多个所述风扇围绕设置于通油基材(12)的周边。

6.根据权利要求1所述的用于电弧增材制造基材的温度控制的装置，其特征在于，所述热电偶(7)采用镍铬硅-镍硅热电偶，所述温度控制器(10)采用KSW型温度控制器，所述油温机(5)采用油式模温机，所述打印机器人(1)采用六轴焊接机器人。

7.用于电弧增材制造基材的温度控制的方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的用于电弧增材制造基材的温度控制的装置，具体按照以下步骤实施：

步骤1，打开油温机(5)使高温热油通过进油管(3)和进油口(12-1)进入基板(12-4)内并循环对基板(12-4)进行预热；

步骤2，在基板(12-4)预热过程中，热电偶(7)对基板(12-4)的温度进行实时监测并将监测数据传输到温度控制器(10)，待基板(12-4)的温度上升至所需工艺温度时，热电偶(7)将温度数据反馈给温度控制器(10)，温度控制器(10)控制油温机(5)停止预热，开启打印机器人(1)，开始打印；

步骤3，打印过程中，打印机器人(1)每完成一层打印并待打印层凝固后，由红外测温仪(6)对打印层的温度进行监测，若红外温度测温仪(6)探测到打印层温度高于100℃时，与红外测温仪(6)相连的温度控制器(10)打开油温机(5)的冷却系统和工业风扇组(11)，待红外测温仪(6)监测打印层温度降至100℃以下时，红外测温仪(6)将温度数据反馈到温度控制器(10)，温度控制器(10)关闭油温机(5)和工业风扇组(11)，然后打印机器人(1)开始下一层的打印，最终得到镁合金零件(9)；

步骤4，打印完成后，打开油温机(5)的冷却系统和工业风扇组(11)对基板(12-4)和步骤3打印的镁合金零件(9)进行冷却，待红外温度测温仪(6)监测镁合金零件(9)温度降至室温时，关闭油温机(5)的冷却系统和工业风扇组(11)。

8.根据权利要求7所述的用于电弧增材制造基材的温度控制的方法，其特征在于，步骤1中，预热的加热速率为10～30℃/min，油循环流速为5～25L/min，加热温度为200～300℃。

9.根据权利要求7所述的用于电弧增材制造基材的温度控制的方法，其特征在于，步骤3和步骤4中，对基板(12-4)冷却过程中，油循环流速为10～30L/min；所述工业风扇组(11)的转速为1000r/min。