[发明专利]一种摩擦增材装置和摩擦增材方法

权利要求书

1.一种摩擦增材装置，其特征在于，包括摩擦轴、推料机构、摩擦轴套、第一驱动机构和第二驱动机构，所述摩擦轴套套设于所述摩擦轴的外侧且与所述摩擦轴同轴设置，所述摩擦轴和所述摩擦轴套之间形成用于容纳增材材料的容纳腔体，所述推料机构与所述摩擦轴同轴设置且被所述摩擦轴穿过，所述推料机构可选择性地在所述容纳腔体内外上下运动，所述第一驱动机构与所述摩擦轴连接以带动所述摩擦轴转动，所述第二驱动机构与所述摩擦轴套连接以带动所述摩擦轴套转动，所述摩擦轴包括从上至下依次连接的夹持部、摩擦部和导料部，所述夹持部与所述第一驱动机构连接，所述摩擦部的直径大于所述夹持部的直径且沿着所述夹持部到所述导料部的方向逐渐增大，所述导料部的直径沿着所述夹持部到所述导料部的方向逐渐缩小。

2.根据权利要求1所述的摩擦增材装置，其特征在于，所述推料机构为圆柱形，所述推料机构上设置有贯穿的安装孔，所述摩擦轴穿设于所述安装孔内。

3.根据权利要求1所述的摩擦增材装置，其特征在于，所述摩擦轴套内设置有扰料件，所述扰料件凸出于所述摩擦轴套的侧壁。

4.根据权利要求3所述的摩擦增材装置，其特征在于，所述扰料件为多个且沿着所述摩擦轴套的轴向以及径向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的摩擦增材装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括传动轴承、驱动件以及皮带，所述驱动件的转轴上设置有转动轮，所述皮带套设于所述传动轴承和所述转动轮上，所述摩擦轴的所述夹持部穿过所述传动轴承的内圈，所述传动轴承的外圈与所述摩擦轴套固定连接。

6.根据权利要求1所述的摩擦增材装置，其特征在于，所述摩擦轴套包括套筒部和挤出碾压部，所述套筒部为圆筒状，所述挤出碾压部的直径沿着所述套筒部到所述挤出碾压部的方向逐渐缩小，所述挤出碾压部的高度小于所述导料部的高度。

7.根据权利要求1所述的摩擦增材装置，其特征在于，所述摩擦轴的材质为工具钢、钨铼合金或陶瓷。

8.一种摩擦增材方法，其特征在于，其包括：采用如权利要求1-7任一项所述的摩擦增材装置在基板上进行摩擦增材。

9.根据权利要求8所述的摩擦增材方法，其特征在于，其包括如下步骤：

将所述基板固定于工作台上，所述摩擦增材装置与所述基板呈1°-10°设置，将所述推料机构移动至脱离所述容纳腔体并向所述容纳腔体内填充增材材料；

填料完毕后，驱动所述推料机构向下推动物料，同时启动所述第一驱动机构和所述第二驱动机构进行摩擦产热塑化，并从所述摩擦轴套的端部挤出，所述摩擦轴套的端部将挤出的塑性材料与基板摩擦碾压得到增材层；

完成一层增材层后，将所述摩擦增材装置移动至上一层增材层后重复填料并推动物料向下运动并进行摩擦挤出从而得到多层增材层。

10.根据权利要求9所述的摩擦增材方法，其特征在于，所述摩擦增材装置位于所述基板或所述增材层上方2-15mm处。