[发明专利]一种基于磁悬浮原理的原位激光增材修复方法

权利要求书

1.一种基于磁悬浮原理的原位激光增材修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.利用五轴机器人控制激光熔融喷头方向，使得增材修复增长方向可变，定义增材方向与垂直方向的夹角为增材倾斜角θ；

步骤2.在不同增材倾斜角θ下，进行熔融沉积单道实验、多道实验和多道多层实验，初步找到较优的增材工艺参数；

增材工艺参数包括激光功率、激光光斑直径、激光与粉末汇聚位置、送粉气压、激光扫描速率、激光扫描间距；

步骤3.在修复基板下面增加电磁线圈，通入交变电流；调整线圈与增材部位的距离L，进行熔融沉积实验，优化电磁线圈参数和交变电流参数，并进一步找到较合适的增材工艺参数；

电磁线圈参数包括线圈直径、线圈圈数、线圈高度，交变电流参数包括电流大小、电流频率；

步骤4.根据步骤2和步骤3，建立增材工艺参数和增材倾斜角θ之间的关系F(P,v,L,θ,K)＝0，其中P为激光功率，v为扫描速度；建立电磁参数与距离L之间的关系F(p,f,n,d,L,K)＝0，其中p为电磁线圈加载功率，f为电磁频率，n为线圈匝数，d为线圈线径；

步骤5.对待修复区域进行预处理，利用三维扫描方法快速生成预处理过的零件，通过数据处理重建待修复零件的模型；

分析受损部位大小及位置，若激光喷头能够进入受损区域,且增材修复过程中激光喷头按修复轨变行走不影响其他零部件的性能，则进行现场原位修复若空间不够或周围若干零部件在增材修复过程中易受损，则在不影响快速装配的原则下，拆解零部件，并在现场进行修复；

步骤6.对比步骤5重建的模型与原始设计CAD，生成增材扫描路径及喷头较优增材方向；

步骤7.根据步骤6中确定的增材方向，选取步骤4中优化的增材修复工艺参数，并控制机器手带动激光熔融喷头按照步骤6中生成的增材扫描路径行进，对待修复金属零件进行修复。

2.根据权利要求1所述的基于磁悬浮原理的原位激光增材修复方法，其特征在于，步骤5中，预处理包括：清除受损部位，光洁表面；对于空间狭小位置，在不影响快速组装的前提下，预处理前会将受损零件连同组件一同拆下，以便进行原位修复。

3.根据权利要求1所述的基于磁悬浮原理的原位激光增材修复方法，其特征在于，步骤5中，是通过三维反求方式重建待修复零件的模型。