[发明专利]锻造头、锻造装置以及增材制造系统

说明书

一种用于增材制造的锻造头，其特征在于，其包括基部和锻造部。所述锻造部从所述基部一端向下延伸，用于在增材制造形成熔覆层的过程中作用于所述熔覆层。所述锻造头还包括贯穿所述基部和所述锻造部的通孔，用于在形成所述熔覆层的过程中让能量束或者打印材料的至少一种通过。

技术领域

本发明涉及一种锻造头和锻造装置，特别涉及一种适用于增材制造的锻造头和锻造装置、以及使用该锻造头和锻造装置的增材制造系统。

背景技术

增材制造技术是一种快速发展的材料加工新兴技术。目前主流的增材制造通常是通过“熔化-凝固”方式来实现金属材料的冶金结合，其特点是采用激光束、电子束和电弧束等高能量束作为热源，来熔化同步送进的金属材料，如金属粉末、金属丝材等，层层堆积，以堆焊的方式实现零部件的制造，所制得的零部件的内部显微组织为凝固组织。

与传统的锻造组织相比，上述采用“熔化-凝固”方式获得的凝固组织中晶粒十分粗大，且具有明显的方向性，因而从普遍意义来讲，很难达到与锻造材料相当的综合性能。为了提高所获得的零部件的力学性能，减少内部缺陷，后来逐渐发展出了将熔化沉积增材与热机械加工结合的方法，即，通过熔化-凝固实现材料沉积和冶金结合，再增加滚压、冲击等工艺来细化晶粒，提高内部质量。

虽然增材制造结合锻造的方法可以一定程度上改善内部质量和提升性能，但在这种复合加工方法中，一般是在高温的加工条件进行。这样，锻造装置的锻造头(例如冲击部件)需要在非常高的温度和应力下实施锻造，容易造成锻造头损伤或者报废，会影响整个增材制造结合锻造的复合加工工艺的效率。

因此，有必要提供一种新型的锻造头和锻造装置，其可以适用于增材制造系统，可以解决上述提到的技术问题中的至少一个。

发明内容

一种用于增材制造的锻造头，其包括：基部和锻造部。所述锻造部从所述基部一端向下延伸，用于在增材制造形成熔覆层的过程中作用于所述熔覆层，所述锻造头还包括贯穿所述基部和所述锻造部的通孔，用于在形成所述熔覆层的过程中让能量束或者打印材料的至少一种通过。

一种用于增材制造的锻造装置，其包括：锻造头和锻造头固定装置。所述锻造头包括基部、由所述基部一端向下延伸的锻造部、和贯穿所述基部和所述锻造部的通孔。所述锻造部用于在增材制造形成熔覆层的过程中作用于所述熔覆层。所述锻造头固定装置包括空用于收容所述锻造头的空腔。所述通孔和所述空腔贯通，用于在形成所述熔覆层的过程中让能量束或者打印材料的至少一种通过。

一种增材制造系统，其包括：能量源和锻造装置。所述能量源可提供能量束，用于熔融至少一部分添加至基底表面的打印材料以形成熔覆层或者加热所述熔覆层。所述锻造装置包括锻造头，用于在形成所述熔覆层的过程中锻造所述熔覆层。所述锻造头包括基部、锻造部、以及贯穿所述基部和所述锻造部的通孔。所述通孔用于在形成所述熔覆层的过程中让能量束或者打印材料的至少一种通过。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：

图1是本发明一个实施例锻造头的立体示意图。

图2是本发明一个实施例锻造头的立体示意图。

图3是本发明一个实施例锻造头的立体示意图。

图4是本发明一个实施例锻造头的立体示意图。

图5是图4所示锻造头沿A-A线的剖面图。

图6是本发明一个实施例锻造头的立体示意图。

图7是本发明一个实施例锻造头的立体示意图。

图8是本发明一个实施例锻造装置的立体示意图。