[发明专利]增材设备及增材方法

说明书

本发明提供了一种增材设备及增材方法，涉及固相增材技术领域。该增材设备包括送料装置、搅拌装置及安装件。送料装置包括送料箱及挤料器，送料箱的出料端与挤料器的进料端连通。挤料器的出料端与搅拌装置的搅拌端间隔设置，送料箱和搅拌装置均与安装件连接且均随安装件的移动而移动，以使挤料器挤出的物料经搅拌装置摩擦碾压后形成增材层。该增材设备可实现搅拌摩擦增材的自动化过程，增加搅拌摩擦的增材效率。增材方法采用上述增材设备主要按以下步骤进行：物料从送料箱送料至挤料器，以搅拌装置对挤料器挤出的物料进行摩擦碾压。该方法具有材料适用范围广、效率高及增材层组织性能优良、高效绿色无污染、变形小等优点且最终的增材层变形小。

技术领域

本发明涉及固相增材技术领域，具体而言，涉及一种增材设备及增材方法。

背景技术

增材制造是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除－切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。

传统的增材制造方法有激光增材、电弧增材、等离子增材等，在航空航天中已经有了广泛的应用。但传统的增材方法都属于熔化增材，存在变形大、增材效率低等缺点。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种增材设备，其可实现搅拌摩擦增材的自动化过程，增加搅拌摩擦的增材效率。

本发明的目的之二包括提供一种增材方法，该方法具有材料适用范围广、效率高及增材层组织性能优良、高效绿色无污染、变形小等优点且最终的增材层变形小。

本发明解决其技术问题可以这样实现：

本发明提供了一种增材设备，其包括送料装置、搅拌装置及安装件。

送料装置包括送料箱及挤料器，送料箱的出料端与挤料器的进料端连通；

挤料器的出料端与搅拌装置的搅拌端间隔设置，送料箱和搅拌装置均与安装件连接且均随安装件的移动而移动，以使挤料器挤出的物料经具有搅拌轴的搅拌装置摩擦碾压后形成增材层。

可选地，安装件由驱动装置驱动移动。

可选地，送料装置还包括送料管，送料管的两端分别与送料箱的出料端以及挤料器的进料端连通。

可选地，物料包括金属物料，优选包括铝材。

可选地，搅拌装置还包括主轴电机、主动轮、从动轮及皮带，主轴电机与安装件连接，且主轴电机的输出轴与主动轮连接，从动轮可转动地连接于安装件，主动轮和从动轮通过皮带传动连接，搅拌轴与从动轮连接，主轴电机用于通过从动轮驱动搅拌轴转动，以对与搅拌轴的搅拌端间隔设置的挤料器挤出的物料进行摩擦碾压。

可选地，送料箱设有用于入料的接口。

可选地，增材设备还包括空压机，空压机与接口连通以对送料箱进行恒压加压。

可选地，送料箱为全封闭式电阻加热箱以实时精确控制加热温度。

可选地，送料箱的材质包括陶瓷或钢铁。

可选地，挤料器内设有供微量元素通入挤料器的孔。

可选地，提供微量元素的材料包括碳纳米管。

可选地，增材设备还包括搅拌叶片和搅拌电机，搅拌叶片设置于挤料器内，搅拌电机用于驱动搅拌叶片转动以加速挤料器中的金属流动。

可选地，增材设备还包括冷却装置，冷却装置与挤料器的远离送料管的一端连接，以对流出挤料器流出的物料进行冷却。

本发明还提供了一种增材方法，采用上述增材设备主要按以下步骤进行：

将物料从送料箱送料至挤料器，以具有搅拌轴的搅拌装置对挤料器挤出的物料进行摩擦碾压。