CN111468724A - 一种包壳式复合增材制造装置 - Google Patents

一种包壳式复合增材制造装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111468724A
CN111468724A CN202010370113.6A CN202010370113A CN111468724A CN 111468724 A CN111468724 A CN 111468724A CN 202010370113 A CN202010370113 A CN 202010370113A CN 111468724 A CN111468724 A CN 111468724A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
casting
deposition
forming
additive manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010370113.6A
Other languages
English (en)
Inventor
单飞虎
刘琦
李怀学
王玉岱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AVIC Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute
AVIC Manufacturing Technology Institute
Original Assignee
AVIC Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AVIC Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute filed Critical AVIC Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute
Priority to CN202010370113.6A priority Critical patent/CN111468724A/zh
Publication of CN111468724A publication Critical patent/CN111468724A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/38—Housings, e.g. machine housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70—Recycling
    • B22F10/73—Recycling of powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/222—Driving means for motion along a direction orthogonal to the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

一种包壳式复合增材制造装置，包括密封成形舱，及设置于密封成形舱内的基座，基座的一侧设有包壳沉积成形装置，另一侧设有浇铸成形装置，基座的正上方设有挤压/锻造/辊轧力学辅助装置；浇铸成形装置通过导流管连接金属熔炼装置；金属熔炼装置通过流量控制元件与导流管连通；当包壳内的金属液体冷却至合适压力加工温度时，通过该装置对包壳内的金属液体进行复合加工。本发明通过浇铸成形装置采用大块料母材代替常规丝粉母材，通过金属熔炼装置增加了金属冶金的充分性，并实现沉积坯料受三向挤压应力作用，改变了现有沉积和一维复合增材成形装置的作用方式，大大提高了成形构件组织和性能的一致性和稳定性，大幅提高制造效率并降低制造成本。

Description

一种包壳式复合增材制造装置
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，特别是涉及一种包壳式复合增材制造装置。
背景技术
目前增材制造金属构件的工艺方法，是继承了堆焊“点-线-面-体”的工艺路线特征，增材制造装置以送进丝材或粉材为原材料，以机械手或者机床为载体携带焊接头通过多层多道数字化堆焊的方法达到成形的目的。
现有增材制造装置虽然具有一定优点，但是存在以下不足之处：(1)用粉材或丝材，成本高，成形效率低，精度低；(2)丝材卷之间更换衔接困难，若用完一卷丝再更换另一卷的时，需要必要的停机和精确控制的穿丝工序，此工作在大气环境中较为容易，但通常成形是在密封的成形舱里进行，因此更换难度较大，同时也难以满足增材的稳定性和冶金同炉的要求；(3)常规直接沉积+辊轧或微锻造的复合成形，设备本质上是基于点状熔池沉积后成形后改善其性能的一种外加一维压力处理方法，一定程度上可使局部组织晶粒细化，但其两侧自由端因无约束仍然呈铸态组织，成形精度较低，材料利用率低；(4)常规装置因继承了堆焊特征，缺少必要冶金装置进行充分的冶金过程，使增材成形的金属构件冶金缺陷明显，且难以通过后处理进行弥补。
发明内容
本发明实施例提供了一种包壳式复合增材制造装置，以提高成形冶金质量、制造精度，大幅降低了增材制造难度、成本和生产制造周期。
一种包壳式复合增材制造装置，包括密封成形舱，及设置于所述密封成形舱内且能够进行三维移动的基座，所述基座的一侧设有用于沉积形成包壳的沉积成形装置，另一侧设有用于在所述包壳内进行浇铸金属液体的浇铸成形装置，所述基座的正上方设有挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置；
所述浇铸成形装置包括设于所述基座侧边的第一支座，用于浇铸的浇铸机械手置于所述第一支座上，浇铸枪头置于该浇铸机械手的末端，所述浇铸枪头通过导流管连接金属熔炼装置；
所述金属熔炼装置包括熔炼炉，及设于所述熔炼炉顶部一侧的送进装置，所述送进装置用于将未熔炼的金属送入所述熔炼炉中，所述熔炼炉的底部通过流量控制元件与所述导流管连通；
所述挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置包括力学驱动杆，及与所述力学驱动杆连接并能够进行上下移动的挤压/锻造/辊轧元件，当所述包壳内的金属液体冷却至合适压力加工温度时，所述力学驱动杆带动所述挤压/锻造/辊轧元件对所述包壳内的金属液体进行挤压/锻造/辊轧力学辅助加工，以形成金属构件。
进一步地，所述沉积成形装置包括第二支座，用于将沉积包壳的沉积机械手置于其上，沉积枪头设置于所述沉积机械手的末端，所述沉积枪头通过激光粉/丝沉积或电弧粉/丝沉积方式形成所述包壳。
进一步地，所述导流管与所述流量控制元件的连接处侧壁上连接有气体送进装置，在所述浇铸成形装置完成浇铸后，沉积枪头置于回收装置中，所述气体送进装置用于将高温高压气体通入所述导流管中，对所述导流管内的金属尾液进行清洗并送入回收装置中。
进一步地，所述气体送进装置具有控压和控温功能，能够对通入所述导流管中的气体的温度和压力进行调节。
进一步地，所述回收装置靠近所述浇铸成形装置设置。
进一步地，所述导流管中的金属液体处于高温状态且不凝固形核，所述导流管的内部管壁与金属液体不浸润。
进一步地，所述成形密封舱内处于真空状态或充满惰性气体。
进一步地，所述挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置的刚性满足机械力学进而整体装置的需要。
进一步地，所述浇铸枪头具有6个自由度，所述第一支座刚性固定且能够支撑所述浇铸机械手进行水平二维受控移动。
进一步地，所述沉积机械手具有6个自由度，所述第二支座刚性固定且能够支撑所述沉积机械手进行水平二维受控移动。
综上，本发明包壳式复合增材制造装置结合了传统堆焊增材、铸造、锻造的优势技术，改变了现有增材制造方式，且通过浇铸成形装置采用大块料母材代替常规丝粉母材，通过金属熔炼装置增加金属冶金的充分性，通过挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置，并实现沉积坯料受三向挤压应力作用，改变了现有沉积和一维复合增材成形装置的作用方式，大大稳定了增材制造基体组织和性能的一致性和稳定性，提高成形冶金质量、制造精度和速度，严格的控形控性，大大降低构件产生宏/微观组织和应力的不均匀的风险，便于实现自动化连续生产，大幅提高制造效率，大幅降低制造成本和生产周期。同时，使得增材制造可以稳定衔接传统技术与数字化制造优势的同时，向高度集成化、自动化、低能耗方向转变，夯实制造业体系，为将来现代化工业体系升级提供可靠的科学方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中包壳式复合增材制造装置的示意图。
图2是图1中第一次的包壳成形过程同步进行进料熔炼的示意图。
图3是图1中进行熔炼浇铸过程的示意图。
图4是图1中吹气清洁导流管以及局部锻造或挤压过程的示意图。
图5是图1中吹气清洁导流管以及整体锻造或挤压过程的示意图。
图6是图1中准备再次铸造及挤压成形的示意图。
图7是本发明第一实施例中进行水平叠加增材成形的示意图。
图8是本发明第二实施例中进行多层堆叠增材成形的流程示意图。
图9是本发明第三实施例中单层一体化成形的示意图。
图10是本发明第四实施例中单层一体化成形的示意图。
图中：
10-密封成形舱；11-基座；12-包壳；13-沉积成形装置；131-第二支座；132-沉积机械手；133-沉积枪头；14-金属液体；15-浇铸成形装置；151-第一支座；152-浇铸机械手；153-浇铸枪头；16-挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置；161-力学驱动杆；162-挤压/锻造/辊轧元件；17-导流管；18-金属熔炼装置；181-熔炼炉；182-送进装置；19-流量控制元件；20-气体送进装置；21-回收装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参阅图1，本发明提供了一种包壳式复合增材制造装置，包括密封成形舱10，及设于所述密封成形舱10内且能够进行三维移动的基座11，所述基座11的一侧设有用于沉积形成包壳12的沉积成形装置13，另一侧设有用于在所述包壳12内进行浇铸金属液体14的浇铸成形装置15，所述基座11的正上方设有挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置16。
需要说明的是，本发明中，为了避免整个制造过程中发生氧化反应，所述密封成形舱10内处于真空状态或充满惰性气体，符合对应材料的冶金熔炼环境要求。或所述密封成形舱10内部的氧/氮/水蒸气含量低于500ppm。
进一步地，将所述基座11设置为能够进行三维移动，是因为在针对较大构件可采用分块制造增材包壳12，成形分块的包壳12时，可以通过移动所述基座11或沉积成形装置来实现。此外，若需要多层堆叠成形或水平叠加成形时，可以通过所述基座11的三维移动来控制。
请参阅图1，所述沉积成形装置13包括第二支座131，用于将沉积包壳的沉积机械手132置于其上，沉积枪头133设置于所述沉积机械手132的末端，所述沉积枪头133通过激光粉/丝沉积或电弧粉/丝沉积方式形成所述包壳12。
本发明中，所述沉积成形装置13为传统的增材成形系统，所述包壳12的成形高度、厚度及其截面形状是矩形或梯形，需要根据成形材料物理冶金和力学特性、挤压锻造参数来确定，同时应确保所述包壳12的内壁承受的膨胀力的屈服强度大于同温度下挤压或锻造所产生的侧向挤压力。当所述包壳12成形完成后，停止所述沉积枪头133并移开至指定位置。
进一步地，所述沉积机械手132具有6个自由度，所述第二支座131刚性固定且能够支撑所述沉积机械手132进行水平二维受控移动，以便于进行包壳12成形。
请参阅图1，所述浇铸成形装置15包括设于所述基座11侧边的第一支座151，用于浇铸的浇铸机械手152置于所述第一支座151上，浇铸枪头153置于所述浇铸机械手152的末端，所述浇铸枪头153通过导流管17连接金属熔炼装置18；
所述金属熔炼装置18包括熔炼炉181，及设于所述熔炼炉181顶部一侧的送进装置182，所述送进装置182用于将未熔炼的金属送入所述熔炼炉181中，所述熔炼炉181的底部通过流量控制元件19与所述导流管17连通；
所述挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置16包括力学驱动杆161，及与所述力学驱动杆161连接并能够进行上下移动的挤压/锻造/辊轧元件162，当所述包壳10内的金属液体冷却至合适压力加工温度时，所述力学驱动杆161带动所述挤压/锻造/辊轧元件162对所述包壳10内的金属液体进行挤压/锻造/辊轧力学辅助加工，形成金属构件。
需要说明的是，本发明中，通过所述金属熔炼装置18增加金属冶金的充分性，以满足铸造冶金的所有需求条件，而且进行熔炼的金属及其配料可为块状、丝状或粉等任何形状。通过所述浇铸成形装置15采用大块料母材代替常规丝粉母材，将金属液体浇铸至所述包壳10中，确保浇铸金属液体不烧所述包壳10，在浇铸满壳后，通过所述流量控制元件19关闭所述导流管17。通过所述挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置16实现三向挤压或锻造，挤压量或者锻造参数可根据材料属性和挤压/锻造/辊轧力学辅助参数确定，同一个所述包壳10可以通过多次浇铸多次挤压或锻造成形使用。
在本发明一实施方式中，所述挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置16的刚性满足机械力学和整体装置的需要，以确保挤压过程的进行。
在本发明一实施方式中，进锻造或挤压时，所述挤压/锻造/辊轧元件162可以为板状的挤压板或者为圆柱状的辊轧或锻造模具。
在本发明另一实施方式中，所述浇铸枪头153具有6个自由度，所述第一支座151刚性固定且能够支撑所述浇铸机械手153进行水平二维受控移动，以便于进行浇铸。
请参阅图1，所述导流管17与所述流量控制元件19的连接处侧壁上连接有气体送进装置20，在所述浇铸成形装置15完成浇铸后，沉积枪头133置于回收装置21中，所述气体送进装置20用于将高温高压气体通入所述导流管17中，对所述导流管17内的金属尾液进行清洗并送入回收装置21中。
需要说明的是，为了保持所述导流管17中金属液体流向的同时，确保流到高温通畅，所述导流管17中的金属液体处于高温状态且不凝固形核，所述导流管17的内部管壁与金属液体不浸润。通高温高压气对所述导流管17进行疏通时，应确保所述导流管17的管壁无金属凸起及保持内部流道畅通，以便于后续浇铸的进行，同时回收残渣以节约成本。
在本发明一实施方式中，所述气体送进装置20具有控压和控温功能，能够对通入所述导流管17中的气体的温度和压力进行调节，使得对所述导流管17内的金属尾液进行清洗更彻底。
在本发明另一实施方式中，所述回收装置21靠近所述浇铸成形装置15设置，以便于在不进行浇铸时，所述浇铸枪头153置于所述回收装置21中，对金属尾液进行回收。
请参阅图1至图6，需要说明的是，本发明中，在所述沉积成形装置13对包壳10的成形过程中，所述金属熔炼装置18同步进行进料熔炼形成浇铸的金属液体，以节约时间，提高效率；在所述浇铸成形装置15将金属液体浇铸至包壳10内时，所述沉积机械手132将所述沉积枪头133从所述包壳10的位置移开至指定位置；在进行挤压或锻造时，所述浇铸机械手152将所述浇铸枪头153移至所述回收装置21中，开启所述气体送进装置20对所述导流管17内的金属尾液进行清洗回收。
下面以具体的实施例进行说明：
实施例1
请参阅图7，在针对较大金属构件，截面大且厚度不大时，可以采用分块方式进行制造，即在同一基座11上，通过所述沉积成形装置13沉积至少两个包壳10，所有包壳10进行水平叠加，再通过所述浇铸成形装置15将金属液体逐一浇铸至所有包壳10内。
实施例2
请参阅图8，在针对较大金属构件，截面小且厚度较时，可以采用分层堆叠方式进行制造，即在同一基座11上，通过所述沉积成形装置13沉积至少两个堆叠的包壳10，再通过所述浇铸成形装置15将金属液体逐一浇铸至所有包壳10内。
实施例3
请参阅图9，具体的，本实施例中，所述包壳10的截面形状为十字型。可以理解的，在其它实施例中，所述包壳10的截面形状还可以为多边形、圆形或椭圆形等规则图形。
实施例4
请参阅图10，具体的，本实施例中，所述包壳10的截面形状为整体化成形的不规则形状的复杂结构件，且成形结构不受限制。
综上，本发明包壳式复合增材制造装置结合了传统堆焊增材、铸造、锻造的优势技术，改变了现有增材制造方式，通过浇铸成形装置15采用大块料母材代替常规丝粉母材，通过金属熔炼装置18增加金属冶金的充分性，通过挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置16，并实现沉积坯料受三向挤压应力作用，改变了现有沉积和一维复合增材成形装置的作用方式，大大稳定了增材制造基体组织和性能的一致性和稳定性，提高成形冶金质量、制造精度和速度，严格的控形控性，大大降低构件产生宏/微观组织和应力的不均匀的风险，便于实现自动化连续生产，大幅提高制造效率，大幅降低制造成本和生产周期。同时，使得增材制造可以稳定衔接传统技术与数字化制造优势的同时，向高度集成化、自动化、低能耗方向转变，夯实制造业体系，为将来现代化工业体系升级提供可靠的科学方法。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于方法的实施例而言，相关之处可参见设备实施例的部分说明。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种包壳式复合增材制造装置，其特征在于，包括密封成形舱，及设置于所述密封成形舱内且能够进行三维移动的基座，所述基座的一侧设有用于沉积形成包壳的沉积成形装置，另一侧设有用于在所述包壳内进行浇铸金属液体的浇铸成形装置，所述基座的正上方设有挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置；
所述浇铸成形装置包括设于所述基座侧边的第一支座，用于浇铸的浇铸机械手置于所述第一支座上，浇铸枪头置于该浇铸机械手的末端，所述浇铸枪头通过导流管连接金属熔炼装置；
所述金属熔炼装置包括熔炼炉，及设于所述熔炼炉顶部一侧的送进装置，所述送进装置用于将未熔炼的金属送入所述熔炼炉中，所述熔炼炉的底部通过流量控制元件与所述导流管连通；
所述挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置包括力学驱动杆，及与所述力学驱动杆连接并能够进行上下移动的挤压/锻造/辊轧元件，当所述包壳内的金属液体冷却至合适压力加工温度时，所述力学驱动杆带动所述挤压/锻造/辊轧元件对所述包壳内的金属液体进行挤压/锻造/辊轧力学辅助加工，形成金属构件。
2.根据权利要求1所述的包壳式复合增材制造装置，其特征在于，所述沉积成形装置包括第二支座，用于将沉积包壳的沉积机械手置于其上，沉积枪头设置于所述沉积机械手的末端，所述沉积枪头通过激光粉/丝沉积或电弧粉/丝沉积方式形成所述包壳。
3.根据权利要求1所述的包壳式复合增材制造装置，其特征在于，所述导流管与所述流量控制元件的连接处侧壁上连接有气体送进装置，在所述浇铸成形装置完成浇铸后，沉积枪头置于回收装置中，所述气体送进装置用于将高温高压气体通入所述导流管中，对所述导流管内的金属尾液进行清洗并送入回收装置中。
4.根据权利要求3所述的包壳式复合增材制造装置，其特征在于，所述气体送进装置具有控压和控温功能，能够对通入所述导流管中的气体的温度和压力进行调节。
5.根据权利要求3所述的包壳式复合增材制造装置，其特征在于，所述回收装置靠近所述浇铸成形装置设置。
6.根据权利要求1所述的包壳式复合增材制造装置，其特征在于，所述导流管中的金属液体处于高温状态且不凝固形核，所述导流管的内部管壁与金属液体不浸润。
7.根据权利要求1所述的包壳式复合增材制造装置，其特征在于，所述密封成形舱内处于真空状态或充满惰性气体，复合对应材料的冶金熔炼环境要求。
8.根据权利要求1所述的包壳式复合增材制造装置，其特征在于，所述挤压/锻造/辊轧力学辅助成型装置的刚性满足机械力学和整体装置的需要。
9.根据权利要求1所述的包壳式复合增材制造装置，其特征在于，所述浇铸枪头具有6个自由度，所述第一支座刚性固定且能够支撑所属浇铸机械手进行水平二维受控移动。
10.根据权利要求2所述的包壳式复合增材制造装置，其特征在于，所述沉积机械手具有6个自由度，所述第二支座刚性固定且能够支撑所属沉积机械手进行水平二维受控移动。
CN202010370113.6A 2020-05-06 2020-05-06 一种包壳式复合增材制造装置 Pending CN111468724A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010370113.6A CN111468724A (zh) 2020-05-06 2020-05-06 一种包壳式复合增材制造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010370113.6A CN111468724A (zh) 2020-05-06 2020-05-06 一种包壳式复合增材制造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111468724A true CN111468724A (zh) 2020-07-31

Family

ID=71757452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010370113.6A Pending CN111468724A (zh) 2020-05-06 2020-05-06 一种包壳式复合增材制造装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111468724A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112974835A (zh) * 2021-04-21 2021-06-18 中国航空制造技术研究院 一种包壳式复合增材生产流水线制造方法
CN113020620A (zh) * 2021-02-21 2021-06-25 西安铂力特增材技术股份有限公司 超大截面的金属3d打印方法及打印设备
CN113560579A (zh) * 2021-07-28 2021-10-29 南京工程学院 一种基于闭式挤压成形的大型模具激光立体修复装置及其使用方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105543768A (zh) * 2016-03-03 2016-05-04 中研智能装备有限公司 一种轧辊等离子3d打印再制造设备及方法
GB201608438D0 (en) * 2016-05-13 2016-06-29 Airbus Operations Ltd Component Manuafacturing
CN107848020A (zh) * 2015-07-14 2018-03-27 打印铸造有限公司 通过增材制造复合材料整体模具来直接浇铸铸造元件的方法和系统
CN107838420A (zh) * 2016-09-20 2018-03-27 北京三帝打印科技有限公司 利用熔融床进行3d打印的方法和3d打印系统
CN109014200A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 华中科技大学 一种大型金属零件的增材制造方法及装置
CN109365763A (zh) * 2018-12-12 2019-02-22 吴绍强 热等离子浇铸修复轧辊设备及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107848020A (zh) * 2015-07-14 2018-03-27 打印铸造有限公司 通过增材制造复合材料整体模具来直接浇铸铸造元件的方法和系统
CN105543768A (zh) * 2016-03-03 2016-05-04 中研智能装备有限公司 一种轧辊等离子3d打印再制造设备及方法
GB201608438D0 (en) * 2016-05-13 2016-06-29 Airbus Operations Ltd Component Manuafacturing
CN107838420A (zh) * 2016-09-20 2018-03-27 北京三帝打印科技有限公司 利用熔融床进行3d打印的方法和3d打印系统
CN109014200A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 华中科技大学 一种大型金属零件的增材制造方法及装置
CN109365763A (zh) * 2018-12-12 2019-02-22 吴绍强 热等离子浇铸修复轧辊设备及方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113020620A (zh) * 2021-02-21 2021-06-25 西安铂力特增材技术股份有限公司 超大截面的金属3d打印方法及打印设备
CN113020620B (zh) * 2021-02-21 2023-08-08 西安铂力特增材技术股份有限公司 超大截面的金属3d打印方法及打印设备
CN112974835A (zh) * 2021-04-21 2021-06-18 中国航空制造技术研究院 一种包壳式复合增材生产流水线制造方法
CN112974835B (zh) * 2021-04-21 2021-08-13 中国航空制造技术研究院 一种包壳式复合增材生产流水线制造方法
CN113560579A (zh) * 2021-07-28 2021-10-29 南京工程学院 一种基于闭式挤压成形的大型模具激光立体修复装置及其使用方法
CN113560579B (zh) * 2021-07-28 2022-11-15 南京工程学院 一种基于闭式挤压成形的大型模具激光立体修复装置及其使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111468724A (zh) 一种包壳式复合增材制造装置
US11607730B2 (en) Method for forming a multi-material part by selective laser melting
CN104985145B (zh) 自由铸造方法、自由铸造装置和铸件
CN111112793B (zh) 一种镁合金结构件的电弧增材制造方法及其所用设备
WO2016070780A1 (zh) 一种金属构件埋弧堆焊成形方法
CN108326463B (zh) 一种利用缆式焊丝制备金属间化合物零件的方法
EP2974810B1 (en) Casting equipment and casting method using same
CN111250704B (zh) 一种包壳式复合增材制造方法
JP2014520674A (ja) マルチ合金の垂直半連続鋳造方法
CN112439904A (zh) 一种钛合金结构件的搅拌轧制复合增材制造设备及方法
CN103212689B (zh) 金属构件移动微压铸成型方法
CN111230111A (zh) 电子束同轴送丝增材制造设备及方法
CN105750542A (zh) 一种模具等离子3d打印设备及方法
CN112427649A (zh) 一种钛合金结构件的增材制造设备和制造方法
CN108570674B (zh) 一种低熔点合金激光熔覆成形方法
CN109622959A (zh) 合金结构件的制造设备及钛合金结构件的制造方法
CN110303157B (zh) 预制砂型支撑增材制造打印金属零件的方法
EP0413303B1 (en) Method for continuous casting
CN112388315B (zh) 一种金属结构件的制备装置及方法
CN112916877B (zh) 一种多孔发汗金属结构的高质量激光选区熔化成形方法
CN110238395B (zh) 通过预制砂型增材制造打印金属零件的方法
CN117324723A (zh) 一种基于焊剂辅助的电弧增材系统及方法
CN214392268U (zh) 一种外加电磁场的大规格钢锭浇注凝固装置
CN111545752B (zh) 大型金属合金薄壁件的3d粗成型方法及系统
CN112008049B (zh) 一种用于打印钢锭的增材制造系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200731

RJ01 Rejection of invention patent application after publication