一种增材制造用堆焊修复装置的制作方法

1.本发明涉及增材制造技术领域，具体为一种增材制造用堆焊修复装置。


背景技术：

2.增材制造技术是指基于离散
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堆积原理，由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系。基于不同的分类原则和理解方式，增材制造技术还有快速原型、快速成形、快速制造、3d打印等多种称谓，其内涵仍在不断深化，外延也不断扩展，这里所说的“增材制造”与“快速成形”、“快速制造”意义相同。
3.堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造修复中。为了最有效地发挥堆焊层的作用，希望采用的堆焊方法有较小的母材稀释、较高的熔敷速度和优良的堆焊层性能，即优质、高效、低稀释率的堆焊技术。
4.目前堆焊成型中熔融的材料中含有空气泡，不能将材料均匀的添补在零件表面，对加工质量造成影响，同时零件待修复部位分布的材料不够均匀，造成表面修复不平整。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种增材制造用堆焊修复装置，解决了目前堆焊成型中熔融的材料中含有空气泡，不能将材料均匀的添补在零件表面，对加工质量造成影响，同时零件待修复部位分布的材料不够均匀，造成表面修复不平整的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种增材制造用堆焊修复装置，包括支撑底板，所述支撑底板的背面固定连接有驱动卡盘，所述支撑底板顶部的左侧固定连接有高度调节器，所述高度调节器输出端的顶部固定连接有补料收纳机构，所述高度调节器输出端的底部固定连接有堆焊排料机构，所述高度调节器输出端的底部且位于堆焊排料机构的左侧设置有滚压平整机构；
9.所述补料收纳机构包括收纳框，所述收纳框固定在高度调节器的顶部，所述收纳框内部的中间位置固定连接有加热挡板，所述收纳框内部靠近上方的位置固定连接有加热片，所述收纳框的底部与堆焊排料机构内部连通。
10.优选的，所述加热挡板的表面均匀设置有落料锥槽，所述落料锥槽的中间位置固定连接有筛料排气组件。将非金属杂质过滤，增加填充原材料的纯度，提高堆焊修复质量。
11.优选的，所述筛料排气组件包括传导插杆，所述传导插杆的底部与落料锥槽固定且连通，所述传导插杆靠近下方的位置均匀设置有刮料传导孔。
12.优选的，所述传导插杆外部且位于刮料传导孔下方的位置固定连接有挡料锥块，所述挡料锥块的外侧与落料锥槽的内壁固定连接。
13.优选的，所述传导插杆内部的中间位置设置有导气内槽，所述传导插杆顶部的表面均匀设置有排放孔，所述排放孔的下方与导气内槽导通，所述传导插杆内部靠近下方的
位置固定连接有逆流挡板。
14.优选的，所述堆焊排料机构包括定量收纳槽，所述定量收纳槽的顶部与收纳框顶部与连通，所述定量收纳槽底部的中间位置设置有密封限制滑道，所述密封限制滑道内部的竖向位置贯穿且滑动连接有活动排放组件。实现熔融材料的定量输送，减少材料的浪费。
15.优选的，所述活动排放组件包括排料插杆，所述排料插杆与密封限制滑道的内部滑动连接，所述排料插杆的顶部固定连接有拉料罩。
16.优选的，所述拉料罩的顶部固定连接有限位挡板，所述排料插杆的底端固定连接有接触弧板，所述排料插杆外部表面的竖向位置均匀设置有分散挤料槽。此过程避免修复材料过剩，同时方便工人控制材料的流量。
17.优选的，所述滚压平整机构包括碾压滚轮，所述碾压滚轮的两端均固定连接有延伸轮，所述延伸轮的轴心处与高度调节器转动连接，所述延伸轮的外侧表面滑动连接有刮料楔块。将熔融金属限制在待修复位置，避免穿跑料现象。
18.优选的，所述碾压滚轮的表面均匀固定连接有吸热垫板，所述吸热垫板的外部表面固定连接有贴合压轮，两个所述贴合压轮之间相互固定连接。提高修复材料滚压成型过程中的压力，增加修复连接的强度。
19.(三)有益效果
20.本发明提供了一种增材制造用堆焊修复装置。具备以下有益效果：
21.(1)、该增材制造用堆焊修复装置，材料在加热挡板的顶部收纳，加热片对材料进行加热，熔融的金属材料从筛料排气组件与落料锥槽之间的缝隙处向堆焊排料机构内部流动，将非金属杂质过滤，增加填充原材料的纯度，提高堆焊修复质量。
22.(2)、该增材制造用堆焊修复装置，处理好的熔融金属流动至密封限制滑道内部储存，高度调节器带动堆焊排料机构向下与零件表面接触，从而将活动排放组件逐渐向上移动，熔融的金属材料从活动排放组件的缝隙处流出，实现熔融材料的定量输送，减少材料的浪费。
23.(3)、该增材制造用堆焊修复装置，排料插杆的上方采用圆台形结构，初始状态时拉料罩将其处于密封状态，活动排放组件逐渐向上打开，熔融金属的流量处于最大状态，随着排料插杆逐渐向上移动，流量也逐渐减小，直至排料插杆的底部与密封限制滑道形成半密封状态，此时流量达到最小，此过程避免修复材料过剩，同时方便工人控制材料的流量。
24.(4)、该增材制造用堆焊修复装置，贴合压轮在零件表面滚压，将熔融的金属在零件表面成型，同时刮料楔块在零件待修复位置滑动，刮料楔块采用三棱锥结构，并向内测倾斜设置，将熔融金属限制在待修复位置，避免穿跑料现象。
25.(5)、该增材制造用堆焊修复装置，熔融金属的热量传导至吸热垫板内，吸热垫板内部的膨胀介质体积受热增大，从而增加贴合压轮向外的挤压力，提高修复材料滚压成型过程中的压力，增加修复连接的强度。
附图说明
26.图1为本发明整体的结构示意图；
27.图2为本发明补料收纳机构内部的结构示意图；
28.图3为本发明筛料排气组件的结构示意图；
29.图4为本发明堆焊排料机构的结构示意图；
30.图5为本发明活动排放组件的结构示意图；
31.图6为本发明滚压平整机构侧面的结构示意图；
32.图7为本发明滚压平整机构正面的结构示意图。
33.图中：1支撑底板、2驱动卡盘、3高度调节器、4补料收纳机构、41收纳框、42加热挡板、43加热片、44落料锥槽、45筛料排气组件、451传导插杆、452刮料传导孔、453挡料锥块、454导气内槽、455排放孔、456逆流挡板、5堆焊排料机构、51密封限制滑道、52密封限制滑道、53活动排放组件、531排料插杆、532拉料罩、533限位挡板、534接触弧板、535分散挤料槽、6滚压平整机构、601碾压滚轮、602延伸轮、603刮料楔块、604吸热垫板、605贴合压轮。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例一
36.如图1
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3所示，本发明提供一种技术方案：一种增材制造用堆焊修复装置，包括支撑底板1，支撑底板1的背面固定连接有驱动卡盘2，支撑底板1顶部的左侧固定连接有高度调节器3，高度调节器3输出端的顶部固定连接有补料收纳机构4，高度调节器3输出端的底部固定连接有堆焊排料机构5，高度调节器3输出端的底部且位于堆焊排料机构5的左侧设置有滚压平整机构6；
37.补料收纳机构4包括收纳框41，收纳框41固定在高度调节器3的顶部，收纳框41内部的中间位置固定连接有加热挡板42，收纳框41内部靠近上方的位置固定连接有加热片43，收纳框41的底部与堆焊排料机构5内部连通。
38.加热挡板42的表面均匀设置有落料锥槽44，落料锥槽44的中间位置固定连接有筛料排气组件45。将非金属杂质过滤，增加填充原材料的纯度，提高堆焊修复质量。
39.筛料排气组件45包括传导插杆451，传导插杆451的底部与落料锥槽44固定且连通，传导插杆451靠近下方的位置均匀设置有刮料传导孔452。
40.传导插杆451外部且位于刮料传导孔452下方的位置固定连接有挡料锥块453，挡料锥块453的外侧与落料锥槽44的内壁固定连接。
41.传导插杆451内部的中间位置设置有导气内槽454，传导插杆451顶部的表面均匀设置有排放孔455，排放孔455的下方与导气内槽454导通，传导插杆451内部靠近下方的位置固定连接有逆流挡板456。
42.实施例二
43.如图4
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5所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：一种增材制造用堆焊修复装置，堆焊排料机构5包括定量收纳槽51，定量收纳槽51的顶部与收纳框41顶部与连通，定量收纳槽51底部的中间位置设置有密封限制滑道52，密封限制滑道52内部的竖向位置贯穿且滑动连接有活动排放组件53。实现熔融材料的定量输送，减少材料的浪费。
44.活动排放组件53包括排料插杆531，排料插杆531与密封限制滑道52的内部滑动连
接，排料插杆531的顶部固定连接有拉料罩532。
45.拉料罩532的顶部固定连接有限位挡板533，排料插杆531的底端固定连接有接触弧板534，排料插杆531外部表面的竖向位置均匀设置有分散挤料槽535。此过程避免修复材料过剩，同时方便工人控制材料的流量。
46.实施例三
47.如图6
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7所示，在实施例一和实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：一种增材制造用堆焊修复装置，滚压平整机构6包括碾压滚轮601，碾压滚轮601的两端均固定连接有延伸轮602，延伸轮602的轴心处与高度调节器3转动连接，延伸轮602的外侧表面滑动连接有刮料楔块603。将熔融金属限制在待修复位置，避免穿跑料现象。
48.碾压滚轮601的表面均匀固定连接有吸热垫板604，吸热垫板604的外部表面固定连接有贴合压轮605，两个贴合压轮605之间相互固定连接。提高修复材料滚压成型过程中的压力，增加修复连接的强度。
49.工作原理：将修复材料加入补料收纳机构4熔融成液态，熔融的材料经过堆焊排料机构5落到柱状零件待修复的表面，高度调节器3带动滚压平整机构6向下逐渐与零件表面接触，工人控制驱动卡盘2旋转，即可实现对柱状零件表面的增材堆焊成型；材料在加热挡板42的顶部收纳，加热片43对材料进行加热，熔融的金属材料从筛料排气组件45与落料锥槽44之间的缝隙处向堆焊排料机构5内部流动，将非金属杂质过滤，增加填充原材料的纯度，提高堆焊修复质量；熔融的金属从刮料传导孔452流向落料锥槽44的内部，流动过程中的挤压力可将不能空气泡向上流动，并在热膨胀作用下沿着导气内槽454从排放孔455排出，降低修复材料中气泡量，降低滚压成型过程材料表面的粗糙度，进一步提高修复质量；落料锥槽44采用倒圆锥状，进一步将熔融材料挤压，逆流挡板456可避免熔融的金属材料向上倒流；处理好的熔融金属流动至密封限制滑道51内部储存，高度调节器3带动堆焊排料机构5向下与零件表面接触，从而将活动排放组件53逐渐向上移动，熔融的金属材料从活动排放组件53的缝隙处流出，实现熔融材料的定量输送，减少材料的浪费；排料插杆531的上方采用圆台形结构，初始状态时拉料罩532将其处于密封状态，活动排放组件53逐渐向上打开，熔融金属的流量处于最大状态，随着排料插杆531逐渐向上移动，流量也逐渐减小，直至排料插杆531的底部与密封限制滑道52形成半密封状态，此时流量达到最小，此过程避免修复材料过剩，同时方便工人控制材料的流量；贴合压轮605在零件表面滚压，将熔融的金属在零件表面成型，同时刮料楔块603在零件待修复位置滑动，刮料楔块603采用三棱锥结构，并向内测倾斜设置，将熔融金属限制在待修复位置，避免穿跑料现象；熔融金属的热量传导至吸热垫板604内，吸热垫板604内部的膨胀介质体积受热增大，从而增加贴合压轮605向外的挤压力，提高修复材料滚压成型过程中的压力，增加修复连接的强度。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。