[发明专利]一种多钨极电弧同轴送丝增材制造装置

说明书

本发明属于增材制造领域，特别是一种多钨极电弧同轴送丝增材制造装置。包括：装置主体：为壳状，装置主体下部为陶瓷喷嘴；送丝单元：包括送丝机构和送丝管，焊丝通过送丝管输送；钨极：为多个，多个钨极设置在陶瓷喷嘴的内部，多个钨极周向均匀分布，多个钨极的尖端在同一平面X内且，且每个钨极与X平面成同一夹角，送丝单元将焊丝通过送丝管送至多钨极尖端所在平面的中心处上方。本发明的装置，采用多钨极周向均匀分布，且每个钨极与X平面成同一夹角，送丝机将焊丝通过送丝管送至多钨极尖端所在平面的中心处上方，从而产生同轴送丝的效果；多钨极同时工作，且多钨极不需采用空心结构，制造工艺简单，应用方便。

技术领域

本发明属于增材制造领域，特别是一种多钨极电弧同轴送丝增材制造装置。

背景技术

增材制造(Additive Manufacturing，AM)技术俗称3D打印(Three DimensionalPrinting，3DP)技术，该技术融合了数字建模技术、信息技术、数控技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术致使，是一种高科技的综合性应用技术，同时也被誉为第三次工业革命中数字化制造的重要标志。

电弧增材制造技术不仅具有沉积效率高，丝材利用率高，整体制造周期短、成本低，对零件的尺寸限制少，易于修复零件等优点，还具有原位复合制造以及成型大尺寸零件的能力。基于钨极氩弧焊的电弧增材制造,由于其适用于大尺寸构件，且具有高效快速成型性,而成为目前国内增材制造的热点。

传统的基于钨极氩弧焊的电弧增材制造，只有一个钨极，由于钨极固有的热容量和单电弧压力的限制，导致在基于钨极氩弧焊的增材上效率较其他增材方法低下，且传统的旁轴送丝方式由于采用非同轴送丝，当在非直线尤其是一些复杂路径上进行增材制造时，由于增材方向的改变，影响了焊丝和电弧之间的相对位置关系，进而会影响增材质量的稳定，所以在此基础上需要发明一种同轴送丝电弧增材装置。

申请号为CN1600491 A的专利公开了一种双钨极氩弧焊焊枪，申请号为CN103170713 A的公开了一种双钨极活性TIG焊焊枪。但上述焊枪依然采用的是旁轴送丝，只能解决增材效率低的问题，无法解决增材过程中，由于增材方向的改变，焊丝和电弧相对位置改变造成的增材质量不稳定的问题。

申请号为CN 106312270 A的专利公开了一种同轴空心钨极TIG焊焊枪及其使用方法和应用，但空心钨极前端在增材过程中容易发生粘连，导致空心钨极报废；且焊枪的空心钨极是一体的，制造起来比较困难和麻烦，难以大范围推广。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种多钨极电弧同轴送丝增材制造装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种多钨极电弧同轴送丝增材制造装置，包括：

装置主体：为壳状，装置主体下部为陶瓷喷嘴；

送丝单元：包括送丝机构和送丝管，焊丝通过送丝管输送，焊丝位于装置主体的中轴线；

钨极：为多个，多个钨极设置在陶瓷喷嘴的内部，多个钨极周向均匀分布，多个钨极的尖端在同一平面X内且，且每个钨极与X平面成同一夹角，送丝单元将焊丝通过送丝管送至多钨极尖端所在平面的中心处上方。

进一步的，所述装置主体外壁中部设有气体引入口。

进一步的，装置主体上半部分圆形外壁与装置主体上半部分内壁形成半封闭空腔，半封闭空腔中设置有冷却水管道，冷却水在冷却水管道中流通，构成冷却循环水路，装置主体外壁上侧设有冷却水出/入口。

进一步的，所述装置主体上端中心设有孔，孔内设有送丝管固定机构，通过送丝管固定机构将送丝管固定。

进一步的，所述送丝管固定机构包括送丝管上端部的矩形片，所述送丝管矩形片的上部穿过装置主体的孔，矩形片通过固定螺栓与装置主体外壁连接，从而将送丝管固定。