[实用新型]一种增材制造去应力装置

说明书

本实用新型公开一种增材制造去应力装置，涉及增材制造技术领域，以解决现有增材制造中去残余应力效果差的问题。一种增材制造去应力装置包括：超声滚轮设备、超声发生器、测温设备以及控制器；超声滚轮设备包括超声换能器、超声变幅杆、滚轮以及支撑架；超声换能器安装在超声变幅杆上，超声变幅杆的底部连接支撑架的顶端，支撑架的底部固定在滚轮上，滚轮与沉积层接触；超声滚轮设备垂直于基板平面，机械手移动带动超声滚轮设备在沉积层上滚动，且机械手对超声滚轮设备施加压力。本实用新型提供的增材制造去应力装置用于高效消除部件表面残余应力。

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种增材制造去应力装置。

背景技术

金属增材制造技术一般运用高能束(激光、电磁束或者电弧)进行局部金属丝材粉材熔化沉积，金属材料在电弧增材的过程中经历了复杂的热过程和冶金过程，随着堆积层数的增加，堆积部件热累积严重，由此产生了残余应力和变形，这会严重影响增材部件的成形以及质量，从而直接影响该结构的力学性能与服役寿命。为了消除这些缺陷并提高部件性能，一方面要优化并严格控制堆积制造工艺，辅以先进的实时无损检测技术；另一方面为增材制造技术开发面向提高部件性能的辅助手段，减小成形件残余应力和变形、控制其缺陷和组织形态以提高机械性能。

目前消除残余应力的方法很多，如自然时效、热时效、振动时效等，自然时效周期太长，已不适合现在市场经济的快速要求；热时效不仅消耗大量的能源、占用场地和较大的设备资金投入，而且消除残余应力的效果也因炉况的不同有很大的差异，其对残余应力的消除率一般在40～80％之间；振动时效虽然使用方便，但其应力消除率一般在30％～50％。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种增材制造去应力装置，用于提高增材制造消除残余应力的效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种增材制造去应力装置，包括：超声滚轮设备、超声发生器、测温设备以及控制器；

所述超声滚轮设备固定在机械手上，所述机械手与所述控制器连接，所述测温设备与所述控制器连接且靠近沉积层表面，所述超声发生器与所述超声滚轮设备连接；

所述超声滚轮设备包括：超声换能器、超声变幅杆、滚轮以及支撑架；所述超声换能器安装在所述超声变幅杆上，所述超声变幅杆的底部连接所述支撑架的顶端，所述支撑架的底部固定在所述滚轮上，所述滚轮与所述沉积层接触；所述超声滚轮设备垂直于基板平面，所述机械手移动带动所述超声滚轮设备在所述沉积层上滚动，且所述机械手对所述超声滚轮设备施加压力。

可选的，所述支撑架表面安装有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器连接。

可选的，所述超声换能器上端连接有固定件，所述固定件固定在所述机械手上。

可选的，所述增材制造去应力装置还包括温度记录器，所述温度记录器的输入接线端子与所述测温设备连接，所述温度记录器的输出接线端子与所述控制器连接。

可选的，所述滚轮的宽度大于8mm。

可选的，所述测温设备与所述基板夹角为45°。

可选的，所述测温设备安装在可移动设备上，所述可移动设备与所述控制器连接。

可选的，所述支撑架为U型金属板。

可选的，所述滚轮上安装有滚动轴承，所述U型金属板的底部与所述滚动轴承连接。

可选的，所述测温设备为红外测温仪或测温摄像头。