[发明专利]一种基于搅拌摩擦连接-微熔滴复合增材制造的方法和装置

摘要

一种基于搅拌摩擦连接‑微熔滴复合的增材制造方法，其特征在于它包括以下步骤：（1）根据所需增材制造加工零件的三维模型，采用切片法将零件分为若干层，将第一层金属板材放置在基板上面；（2）通过计算机控制微熔滴喷射系统的温度，使金属熔化成熔态金属，将微熔滴喷射在第一层金属板材上；（3）将第二层金属板材放置在所需位置，启动夹具系统，将第二层金属板材装夹在微熔滴层上面，采用搅拌摩擦装置按照预定轨迹进行板材‑微熔滴层‑板材的搅拌摩擦连接；（4）搅拌摩擦连接完成后，重复执行步骤（2）和（3），实现金属板材和微熔滴层的逐层堆积制造。本发明处理工序简单，实施容易。

主权项

1.一种基于搅拌摩擦连接‑微熔滴复合的增材制造方法，其特征在于它包括以下步骤：1）根据所需增材制造加工零件的三维模型，采用切片法将零件分为若干层，从下往上，分别记作第1,2,3，···，n层，其中奇数层采用金属板材，偶数层采用微熔滴层进行增材制造，第一层和第n层均为金属板材；将第一层金属板材（5）放置在基板（11）上面，启动夹具系统，将第一层金属板材（5）固定，基板（11）通过螺栓固定在五轴数控工作台（12）上；2）通过计算机（1）控制微熔滴喷射系统（6）的温度，使金属熔化成熔态金属（7），启动辅助加热装置（13）对基板（11）进行加热，根据每层所需微熔滴（8）的容量，通过计算机（1）控制微熔滴（8）的大小和喷射速度，将微熔滴（8）按照一定的运动轨迹喷射在第一层金属板材（5）上；3）微熔滴（8）喷射完毕后，通过控制器（2）松开夹具系统，即松开多个夹具夹头（14），通过机械手臂（3）末端的执行机构吸附装置（4）将第二层金属板材（5）吸起，在定位系统（9）的定位作用下，将第二层金属板材（5）放置在所需位置，然后；对金属板材（5）施加一定的压力，使微熔滴（8）平摊开，达到由切片分层所设定的第一层微熔滴层的厚度；启动夹具系统，将第二层金属板材（5）装夹在微熔滴层上面，控制五轴数控工作台（12）运动，采用搅拌摩擦装置（15）按照预定轨迹进行板材‑微熔滴层‑板材的搅拌摩擦连接；4）搅拌摩擦连接完成后，重复执行步骤2）和3），实现金属板材和微熔滴层的逐层堆积制造。