[实用新型]一种激光辅助搅拌摩擦增材焊具及装置

说明书

本实用新型涉及搅拌摩擦焊接的技术领域，具体涉及一种激光辅助搅拌摩擦增材焊具，其壳体内具有激光头和按压开关，所述按压开关与所述激光头电连接；刀柄侧壁上间隔开设有激光通道，两相邻激光通道之间的刀柄侧壁为框体结构；在旋转过程中，所述框体结构的一部分适于抵接所述按压开关，从而关闭所述激光头；当所述框体结构脱离所述按压开关时，激光头发射激光，从而透过所述激光通道对所述刀柄内部的增材进行辅助加热，本装置采用全机械结构，可实现激光器准确加热材料，实现材料快速加热，进而可达到高速搅拌摩擦增材制造，并且避免电机系统丢步造成误加热刀柄的缺陷，以及减少控制系统控制逻辑，降低系统冗余。

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊接的技术领域，具体涉及一种激光辅助搅拌摩擦增材焊具及装置。

背景技术

搅拌摩擦增材制造作为一种新型固相增材技术，具有成形温度低，成形材料性能好等优点。但是在增材过程中，为满足材料受到充足的热量而塑化，需要极其大的转速与压力。这将对设备性能提出很大要求。搅拌摩擦增材制造过程中，材料需要大量温度从而塑化。但单纯摩擦产热会造成材料塑化不足，因此需要进行辅热增材制造。激光作为一种良好的热源，可快速将材料加热至所需温度。但是激光是一种接触式加热，无法隔离刀柄进行加热，因此需要开孔作为激光通道。

另外，为了避免开孔后激光加热刀柄造成刀柄寿命减少，需要对未开孔处的刀柄进行保护。现有技术中可采用单独程序控制激光开闭，以实现间歇加热，该方法的控制精度不足，尤其在高速旋转时，电机丢步等问题会造成激光误加热刀柄，进而损坏刀柄。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中采用激光辅热过程中无法良好保护好刀柄受热的缺陷，从而提供一种激光辅助搅拌摩擦增材焊具及装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种激光辅助搅拌摩擦增材焊具，其特征在于，包括，

刀柄，所述刀柄侧壁上间隔开设有激光通道，两相邻激光通道之间的刀柄侧壁为框体结构；

壳体，其具有适于穿设所述刀柄的腔体；所述刀柄以与所述壳体间隙配合的方式设于所述壳体内；所述壳体内具有激光头和按压开关，所述按压开关与所述激光头电连接；

其中，所述刀柄和壳体同轴设置，所述按压开关朝向所述腔体内伸出；

所述刀柄适于相对于所述壳体旋转，在旋转过程中，所述框体结构的一部分适于抵接所述按压开关，从而关闭所述激光头；当所述框体结构脱离所述按压开关时，激光头发射激光，从而透过所述激光通道对所述刀柄内部的增材进行辅助加热。

上述激光辅助搅拌摩擦增材焊具中，所述激光头设置在所述激光通道外侧所对应的壳体上。

上述激光辅助搅拌摩擦增材焊具中，所述激光头设有若干个，其分别环绕壳体内腔设置；所述按压开关与所述激光头一一对应设置。

上述激光辅助搅拌摩擦增材焊具中，每一激光头和其对应设置的按压开关位于同一条母线上。

上述激光辅助搅拌摩擦增材焊具中，所述按压开关包括，凸头帽和位于凸头帽底部的弹簧，所述凸头帽和弹簧装配在所述壳体内壁的凹槽内，所述凸头帽的尾部具有挡板，受所述弹簧向外的偏压力，所述凸头帽带动所述挡板向外抵接至电极，以使所述激光头通电发射激光。

上述激光辅助搅拌摩擦增材焊具中，所述凸头帽在所述凹槽内朝外凸出设置。

上述激光辅助搅拌摩擦增材焊具中，所述框体结构上与所述凸头帽对应的位置处设有凸台，所述凸台适于抵接按压所述凸头帽以关闭所述激光头。

上述激光辅助搅拌摩擦增材焊具中，还包括主轴和搅拌头，其中，所述主轴设置在所述壳体的腔体内，所述主轴、刀柄和搅拌头依次固定连接，所述主轴、刀柄和搅拌头内具有互相连通的增材通道。