[实用新型]一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置

说明书

本实用新型公开了一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置，包括送气装置、冷却装置和连接机构，所述送气装置包括一个气瓶、一段送气导管，所述冷却装置包括一个压缩气体储存盒，所述压缩气体储存盒的内侧两面分别含有五个喷嘴，且底部两面分别含有六个滚珠，所述连接机构包括一段连接弯管和一个连接护套，所述连接护套的底端设置有焊枪。本实用新型中，可以有效地散失增材制造过程中累加的热量，节约散热时间，减小由于过多的热量输入引起的残余应力和变形，提高成型质量和机械性能，提高增材生产效率。

技术领域

本实用新型涉及电弧增材用辅助装置技术领域，尤其涉及一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置。

背景技术

电弧增材制造是以电弧作为热源，通过将焊丝熔化，按照分层软件导出来的特定轨迹在固定在工作台的基板上逐层往上堆积，得到由全焊缝金属组成的三维实体零件。与激光、电子束增材制造相比，具有生产成本低、生产效率高、环境污染风险低等优点，特别是成型效率方面，其堆积速度可达到8kg/h，能量利用率可达90％以上，十分适合大型金属结构件的快速、低成本制造，具有广泛的应用前景。

但在电弧增材制造的加工过程，电弧热量逐层累积，为了避免下一层电弧熔敷金属温度过高导致金属流淌进而造成成形精度变差的问题，因此在每一层金属结构电弧增材制造前，需等待层间温度降低到合适范围。层间温度冷却时间的长短，不仅极大影响了制造效率，对于一些导热率较低的材料，比如钛合金，低合金钢以及不锈钢等材料来说，较低的冷却速率还会加重晶粒的长大倾向，影响成形结构的力学性能，所以现在需要一种能够解决以上问题的利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种利用压缩气体冷却的电弧增材制造装置，包括送气装置、冷却装置和连接机构，所述送气装置包括一个气瓶、一段送气导管，所述冷却装置包括一个压缩气体储存盒，所述压缩气体储存盒的内侧两面分别含有五个喷嘴，且底部两面分别含有六个滚珠，所述连接机构包括一段连接弯管和一个连接护套，所述连接护套的底端设置有焊枪。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述送气导管的孔径为10mm，且采用PVC软管制成。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述压缩气体储存盒的长为100mm，宽为80mm，壁厚为6mm，且处于所述焊枪的一侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述压缩气体储存盒呈凹型，所述喷嘴均匀分布在压缩气体储存盒的凹型内侧两面。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述滚珠的直径为10mm。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述压缩气体储存盒的上部利用连接弯管的一端通过螺纹与压缩气体储存盒连接，所述连接弯管直径为20mm，另一端通过连接护套与焊枪连接。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的压缩气体冷却的电弧增材制造装置，它能够使所有增材部分得到冷却，尤其对于第一层增材时对焊接底板的冷却效果更好，避免底板长时间的热量积累产生翘曲变形，影响后续增材的稳定性与连续性；另外凹型压缩气体储存盒内侧对称分别含有五个喷嘴同时进行压缩气体的喷洒，有效地对已增材区域降温，减少热积累，减少变形；而且使用滚珠接触吸热可以节约压缩气体的使用，节省能源。

1、凹型压缩气体储存盒的内侧两面分别设计五个喷嘴来同时实现气体对流，可以节省散热时间，提高冷却效率，提高增材效率。