铝合金结构件的电弧3D打印设备及打印方法与流程

文档序号:11793509阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种铝合金结构件的电弧3D打印设备,其特征在于:包括三维联动机构、三维联动闭环控制单元、电弧传感器、焊接控制系统、焊枪、氩气供应机构、水供应机构、送丝机构和构件基板;

所述氩气供应机构、水供应机构和送丝机构连接焊枪;所述焊接控制系统控制氩气供应机构、水供应机构、送丝机构和焊枪运行;

所述焊枪、构件基板安装在三维联动机构上,焊枪位于构件基板的上方,所述焊枪与构件基板之间可相对移动;

所述电弧传感器安装在三维联动机构上,所述三维联动机构和电弧传感器均电连接三维联动闭环控制单元,所述三维联动闭环控制单元根据电弧传感器反馈的电弧位置信号实时控制三维联动机构调整焊枪与构件基板相对位置。

2.根据权利要求1所述铝合金结构件的电弧3D打印设备,其特征在于:所述三维联动机构包括门形支架,支架的上部设有横向滑轨,滑轨内设有可移动的横向滑块,所述焊枪与电弧传感器安装在横向滑块上;所述支架竖向相向的内侧分别设有竖向滑轨,两竖向滑轨之间连接可沿竖向滑轨上下移动的第一移动杆;所述第一移动杆上安装与其垂直设置的第二移动杆,所述第二移动杆沿轴向设有纵向滑轨,纵向滑轨上安装可沿纵向滑轨移动的焊接基座,所述构件基板固定焊接基座上。

3.一种利用权利要求1所述铝合金结构件的电弧3D打印设备的打印方法,其特征在于包括以下步骤:

1)、在构件基板上确定起弧点,开始第一层第一道圆环的焊接;

2)、完成第一层第一道圆环焊接后,焊枪向第一道圆环外侧移动一个焊道宽度,开始第一层第二道圆环的焊接,第一层第二道圆环的焊接方向与第一层第一道圆环的焊接方向相反,焊缝相互搭接;

3)、完成第一层第二道圆环焊接后,重复步骤2),再完成若干道圆环焊接,直至宽度达到模型预设宽度,形成第一层环形件,然后收弧;

4)、将构件基板下降设定的层厚,在第一层环形件上确定第二层起弧点,开始第二层第一道圆环的焊接,第二层第一道圆环的焊接方向与下面的第一层环形件的相应道圆环的焊接方向相反;

5)、完成第二层第一道圆环焊接后,焊枪向圆环外侧移动一个焊道宽度,开始第二层第二道圆环的焊接,第二层第二道圆环的焊接方向与第二层第一道圆环的焊接方向相反,焊缝相互搭接;

6)、完成第二层第二道圆环焊接后,重复步骤5),再完成若干道圆环焊接,同层相邻道圆环焊接采用相反方向,由这些圆环组成第二层环形件,然后收弧;

7)、重复步骤4)至步骤6),再完成若干层环形件焊接,直至达到模型预设高度,最终由若干层环形件组成的铝合金结构件。

4.根据权利要求3所述铝合金结构件的电弧3D打印设备的打印方法,其特征在于:所述同一层相邻圆环焊缝搭接宽度为0.4-0.8mm。

5.根据权利要求3所述铝合金结构件的电弧3D打印设备的打印方法,其特征在于:所述焊道宽度为1-2mm。

6.根据权利要求3所述铝合金结构件的电弧3D打印设备的打印方法,其特征在于:所述上下两层焊道起弧点的水平间距不小于10mm。

7.根据权利要求3所述铝合金结构件的电弧3D打印设备的打印方法,其特征在于:所述焊接时采用的焊丝为铝镁焊丝,焊丝直径为1.6mm,熔滴过渡方式采用亚射流过渡。

8.根据权利要求3所述铝合金结构件的电弧3D打印设备的打印方法,其特征在于:所述焊接电流为240-290A,焊接电压为25-28V,堆焊速度为600mm/min,送丝速度为7.3-8.9m/min,电弧长度为5mm,氩气流量为22L/min。

9.根据权利要求4所述铝合金结构件的电弧3D打印设备的打印方法,其特征在于:所述焊道宽度为1-2mm。

10.根据权利要求9所述铝合金结构件的电弧3D打印设备的打印方法,其特征在于:所述上下两层焊道起弧点的水平间距不小于10mm。

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