CN117961221A - 栅格翼/舵的一体成型增材制造方法 - Google Patents
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Abstract
栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，所述栅格翼/舵包括栅格壁和加强筋，所述栅格壁相对竖直方向有倾斜角度，所述加强筋自底部竖直向上变壁厚，所述栅格翼/舵的增材方向为自栅格翼/舵的底部竖直向上，所述栅格翼/舵的底部与基板接触；采用MIG同轴送丝进行增材制造，增材栅格壁过程中，丝材与栅格壁相对竖直方向的倾斜角相同，丝材始终保持与栅格壁相对；增材加强筋过程中，丝材与加强筋均保持竖直方向相对。本发明采用MIG同轴送丝技术，一体成型，不分区，避免分区结构连接处后期的机加问题。
Description
技术领域
本发明涉及电弧增材制造技术领域，具体涉及一种采用MIG同轴送丝增材制造栅格翼/舵的方法。
背景技术
增材制造技术是一种自下而上，由线-面-体层层叠加制造的技术。依据热源的不同包括电弧增材、激光增材、电子束增材等。依据材料的不同包括送丝增材、粉末增材等。其中电弧送丝增材依据丝材是否为熔化极分为MIG和TIG等。
MIG（MAG），即熔化极惰性气体保护电弧焊，采用可熔化的丝材作为电极，以连续送进的同轴丝材与母材之间燃烧的电弧作为热源来熔化丝材与母材金属。丝材不断熔化以熔滴形式过渡到熔池中，与熔化的母材金属熔合、冷凝后形成增材焊道。TIG，非熔化极惰性气体保护电弧焊，一般采用钨丝作为电极，钨丝与母材之间不断产生电弧，旁轴送进的丝材通过电弧熔化，以熔滴的形式过度到母材上形成增材焊道。
栅格结构主要用于空对空、地对地导弹和运载火箭逃逸塔，作为气动安定面(栅格翼)或者控制面(栅格舵)。栅格翼/舵是一种非常规的气动稳定和控制舵面，包括平面型，曲面型，后掠型，作为火箭飞行姿态控制装置，在火箭回收精准落区发挥重要作用，通过栅格翼/舵可以控制火箭回收时的姿态，确保火箭残骸能够落在设定的区域。
目前我国栅格翼/舵的制造技术水平还处于起步阶段，主要方法有铸造成形、板材拼焊、钎焊技术、超塑成形/扩散连接(SPF/DB)技术等，但是这些制备栅格翼/舵时，材料利用率低，制造周期长，存在多处拼接痕迹，整体性差，并且制备工艺复杂。
现有的栅格翼/舵增材技术中如CN202211608912.8一种栅格翼/舵的分区并行丝材增材制备方法，该方法存在的问题是（1）采用TIG旁轴送丝技术，且将尺寸较大的栅格翼/舵进行分区制造，使各分区的增材工艺如送丝方向难以保持一致，仍然可能存在整体性差的问题；（2）各分区增材制造完成后，需要在拼接处进行增材制造，进而连接各分区，而拼接处位于栅格翼/舵的内部即栅格壁结构处，增材制造的起灭弧点处位于栅格壁结构处，容易产生后期机加难度大等的问题，且起弧点处的增材质量一般较差，容易影响整体栅格翼/舵的性能；（3）栅格翼/舵平铺增材，使其与基板的接触面积大，导致a、占用底板面积大，造成材料浪费；b、零件与底板接触面积大，残余应力大，容易导致栅格翼/舵变形；c、起灭弧点导致内部缺陷。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出MIG同轴送丝一体成型制造栅格翼/舵的方法，并根据栅格翼/舵的结构和壁厚特点创新性的提出相应的路径规划方法。
栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，所述栅格翼/舵包括栅格壁和加强筋，所述栅格壁相对竖直方向有倾斜角度，所述加强筋自底部竖直向上变壁厚，所述栅格翼/舵的增材方向为自栅格翼/舵的底部竖直向上，所述栅格翼/舵的底部与基板接触；采用MIG同轴送丝进行增材制造，增材栅格壁过程中，丝材与栅格壁相对竖直方向的倾斜角相同，丝材始终保持与栅格壁相对；增材加强筋过程中，丝材与加强筋均保持竖直方向相对。
进一步的，所述栅格壁和加强筋均采用单道打印方法，单道打印的起弧点和灭弧点均位于栅格翼/舵的前后两侧或同侧。
进一步的，单道打印加强筋时，根据不同高度处加强筋宽度的不同，可打印多个单道，多个单道之间的搭接率为30%-70%。
进一步的，所述方法采用七轴或八轴变位姿打印设备，所述七轴变位姿打印设备包括六轴机器人和单轴变位机；所述八轴变位姿打印设备包括六轴机器人和两轴变位机。
进一步的，所述七轴或八轴变位姿打印设备可打印与竖直方向夹角∈（0,65°]的栅格壁。
进一步的，所述栅格翼/舵为平面、曲面或后掠型。
进一步的，打印前，可对丝材和/或基板进行预热。
进一步的，所述丝材为钛合金丝材。
进一步的，增材过程中采用拖尾惰性保护气。
进一步的，所述栅格壁的壁厚为6-10mm，所述加强筋的壁厚为12-45mm。
有益技术效果：（1）采用MIG同轴送丝技术，便于栅格翼/舵整体结构的路径规划，相较于TIG旁轴送丝，不需要同时考虑导电嘴和送丝角度可能与栅格翼/舵干涉的问题；（2）一体成型，不分区，避免分区结构处起灭弧点低质量打印，避免分区结构连接处后期的机加问题；（3）本发明立体打印，一体成型，起灭弧点处位于栅格翼/舵的两侧，便于后期机加处理，不影响内部栅格壁结构的增材质量；（4）位于栅格翼/舵内部结构的变壁厚结构处，采用多焊道、变搭接率的方式实现变壁厚，相较于改变焊枪的摆动幅度，变搭接率的工艺更稳定、成熟；（5）立体打印，制造的栅格翼/舵与基板的接触面积小，降低变形的风险；（6）采用拖尾保护气、钛合金增材，可打印尺寸1m左右的栅格翼/舵，性能稳定；（7）可以制造通用型的栅格翼/舵，其中栅格翼/舵的侧面为平面、曲面或后掠形；（8）简化增材工艺、提高材料利用率、缩短加工周期、降低制造成本。
附图说明
图1是本发明可制造的三种栅格翼/舵的立体结构图，其中图（a）是平面结构，图（b）是曲面结构，图（c）是后掠结构。
图2是本发明MIG同轴送丝和TIG旁轴送丝的增材制造原理对比图，其中图（a）是MIG同轴送丝增材制造原理图，图（b）是TIG旁轴送丝增材制造原理图。
图3是本发明的增材方向示意图。
图4是本发明增材栅格壁结构的示意图。
图5是本发明图4中A处的放大示意图。
图6是本发明增强加强筋的示意图。
图7是本发明图6中B处的放大示意图。
图8是本发明图3中A-A截面图，其中图（a）、图（b）、图（c）分别是三种打印路径。
图9是本发明打印变壁厚加强筋的搭接率示意图。
图10是本发明加强筋不同层的打印路径示意图，其中图（a）、图（b）、图（c）分别是三种打印路径。
图中：1-熔化极丝材；2-基板；3-导电嘴；4-焊道；5-栅格壁；6-加强筋；7-焊道；8-搭接区，9-横梁。
具体实施方式
下面将结合实施例及附图，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明的实施参考图1-10。
栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，图1是本发明可制造的三种栅格翼/舵的立体结构图，其中图（a）是平面结构，图（b）是曲面结构，图（c）是后掠结构。
如图2（a）所示，本发明采用MIG同轴送丝增材制造栅格翼/舵。常用的丝材1是钛合金丝材。丝材1作为熔化极，在丝材1和基板2之间形成电弧将丝材1熔融，丝材1以熔滴的形式过渡到基板2上形成熔池，导电嘴3随打印枪头按照规划的打印路径形成，连续的熔滴由点-线-面-体，最后制造出栅格翼/舵结构件。导电嘴3可以通过内接感应线圈或电阻丝等预热丝材1。如图2（b）所示TIG旁轴送丝，其与MIG同轴送丝的区别在于丝材1从旁侧输送到导电嘴3下部，导电嘴3一侧的电极通常为钨极，在钨极和基板间产生的电弧将丝材1熔化进而沉积到基板2上。TIG旁轴送丝在增材制造过程中打印不同角度时，可能出现与打印结构件发生干涉的情况，而MIG同轴送丝只需要考虑丝材1角度的问题，因此送丝角度更灵活，无需考虑增材过程中可能发生的干涉。
如图3所示，本发明中栅格翼/舵的增材方向。栅格翼/舵的底部较小的面积与基板2接触。丝材1沿水平方向逐点、线打印，进而沿着竖直方向层层叠加构成栅格翼/舵。其中栅格翼/舵的结构主要包括栅格壁5和加强筋6。
如图4、5所示，在打印栅格壁5时，根据栅格壁5的角度的不同，丝材1的角度发生改变，丝材1始终与栅格壁5的增材方向保持一致。如图5所示，当栅格壁5的增材方向为竖直偏左45°角时，则丝材1的方向为竖直偏左45°角。若栅格壁5的增材方向为竖直偏右45°角时，则丝材1的方向为竖直偏右45°角（图中未示出）。如图6、7所示，当打印加强筋6时，丝材1保持竖直方向。
关于打路径规划，首先将图1的栅格翼/舵沿着水平方向切片，切为n层，在每层上规划打印路径。如图8，本发明图3中A-A的截面图，显示打印栅格壁5的路径图。图8（a）打印路径表示每层栅格壁5均为单道打印，且打印方向一致。图8（b）打印路径表示每层均为单道打印，切每层相邻焊道的打印方向相反。图8（c）打印路径表示每层均为单道打印，且每层的打印方向一致，相邻两层的打印方向相反。三种打印路径下，起弧点和灭弧点均在图中的上下位置，即栅格翼/舵的两个侧面。该种打印路径的好处在于，打印完成后，对于打印质量较差的起弧点和灭弧点处可以有针对性的进行机加处理。同时，图8（b）和图8（c）的打印路径相比于图8（a）的打印路径较优，因为不同层的打印方向相反，或同层的相邻焊道的打印方向相反，可以避免起弧点始终在一侧或灭弧点始终在一侧可能产生的一侧边的凸起或凹陷。
由于栅格壁5的壁厚较薄，一般在6-10mm，因此可以采用单道打印，需要说明的是单道打印熔池的宽度为6-10mm。但对于壁厚较厚如大于15mm，且不断变壁厚的加强筋6则需要打印多道。如图9，为图7加强筋6的主视图方向的截面示意图。图9所示，随着位置增高，加强筋6的宽度即壁厚增大，如打印第一层需要打印2条焊道7，打印第二层需要3条焊道7，打印第三层需要4条焊道7，打印第四层需要5条焊道，以此类推，使每层打印焊道数量能满足该层加强筋6壁厚的要求。为了保持同层焊道7的形貌一致性和该层的材料性能一致性等，同层之间的焊道7的搭接率保持一致，不同层的焊道7的搭接率可以不同。如图9所示，搭接率为e/E，其70%≥e/E≥30%。当搭接率小于30%时，搭接区8的上部容易出现凹陷区，当搭接率大于70%时，搭接区8的上部容易出现凸起，均不利于形成宽且表面平整的焊道7形貌。如图10所示，打印不同层加强筋的打印路径示意图，其中图10（a）为不同层焊道的打印方向一致，图10（b）为不同层，相邻焊道的打印方向相反，图10（c）为不同层，相邻两层的打印方向相反。该三种打印路径，使起弧点或灭弧点均在栅格翼/舵的两侧，便于后期机加处理，而不影响加强筋6内部的打印质量。图10（b）和图10（c）的打印路径较优于图10（a）的打印路径，因为不同层的打印方向相反，或同层的相邻焊道的打印方向相反，可以避免起弧点始终在一侧或灭弧点始终在一侧可能产生的一侧边的凸起或凹陷。图10中，打印不同层的加强筋6，其焊道7数量不同，如示例性的，打印第一层的焊道7数量为1，打印第二层的焊道7数量为2，打印第三层的焊道7数量为3，以此类推，使每层的焊道7数量搭接后，可实现该层加强筋6宽度/厚度的打印。
打印如图3所示的横梁9时，可以将使用变位机将栅格翼/舵变换为水平状态，通过在待增材的横梁下部加支撑的方式进行增材。或者将栅格翼/舵变换为其左右两侧处于水平面的位置，通过竖直方向的增材实现横梁9制造。
实施例1 曲面栅格翼/舵的打印过程
本实施例中，栅格翼/舵的尺寸为长1m，宽0.2m，高1.15m。栅格壁5斜面的角度与竖直方向的夹角为45°。栅格壁5的壁厚为6mm，加强筋6的厚度/宽度为15-45mm。
S1、准备钛合金基板2，使用清洗剂如丙酮或乙醇清理基板2并干燥，由于本发明的增材方向为栅格翼/舵自下而上增材，因此其与基板2的接触面积较小，一则减小基板2的材料浪费，二则降低接触面积可减小栅格翼/舵底部的应变力，防止变形；
S2、调试MIG同轴送丝打印设备，本实施例中使用的打印设备为六轴机器人和两轴变位机构成的八轴变位姿设备，可以实现丝材1与竖直方向的夹角为0-65°范围内的打印；选取拖尾惰性保护气为氦气、氩气或氮气中的一种或多种；本实施例中，打印栅格壁5时，丝材1与竖直方向的夹角为±45°，保持与栅格壁5的倾斜角相同。
S3、选取直径为1.2mm的钛合金丝材；
S4、设置增材工艺参数，采用直流脉冲电源，减小焊机电流平均值，降低焊件的平均热输入，设置电压10V、电流183A、送丝速度5m/min、打印速度0.01m/s、保护气流量25L/min、焊道宽度9mm、搭接率30%-70%；
S5、开启电源，开启送丝，按照图3所示的增材方向，电弧熔融丝材1形成熔池沉积到基板2上形成焊道4，进而按照规划的打印路径形成栅格翼/舵。
其中，规划栅格翼/舵S5中打印路径的规划方法为：
S1、按照图1所示的三种栅格翼/舵的水平方向进行切片处理，切片厚度为1-10mm，优选为5mm；
S2、打印同层切片的栅格壁5和加强筋6时，采用单道打印方法，使起弧点和灭弧点位于图8（a）的上下两侧或图8（b）的同侧，便于后期机加处理。
实施例2 后掠栅格翼/舵的打印过程
本实施例中，栅格翼/舵的尺寸为长1m，宽0.2m，高1.15m。栅格壁5斜面的角度与竖直方向的夹角为65°。栅格壁5的壁厚为10mm，加强筋6的厚度/宽度为15-45mm。
S1、准备钛合金基板2，使用清洗剂如丙酮或乙醇清理基板2并干燥；
S2、调试MIG同轴送丝打印设备，选取拖尾惰性保护气；
S3、选取直径为1.2mm的钛合金丝材；
S4、设置增材工艺参数，采用直流脉冲电源，减小焊机电流平均值，降低焊件的平均热输入，设置电压10V、电流183A、送丝速度8m/min、打印速度0.01m/s、保护气流量25L/min、焊道宽度10mm、搭接率30%-70%；
S5、开启电源，开启送丝，按照图3所示的增材方向，电弧熔融丝材1形成熔池沉积到基板2上形成焊道4，进而按照规划的打印路径形成栅格翼/舵。
实施例3
当栅格壁5壁厚大于10mm时，栅格壁5的打印方法参考加强筋6的打印方法，即同层的栅格壁5可以打印多个单道的方式实现。
本发明的方法，同时适用于平面栅格翼/舵的增材制造。
对本领域技术人员而言，上述实施例是示范性的、非限制性的，本发明的保护范围不因上述实施例而限定，同时不应将权利要求书中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求的保护范围。
需要理解的是，本发明中涉及的术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，所述栅格翼/舵包括栅格壁和加强筋，所述栅格壁相对竖直方向有倾斜角度，所述加强筋自底部竖直向上变壁厚，其特征在于：所述栅格翼/舵的增材方向为自栅格翼/舵的底部竖直向上，所述栅格翼/舵的底部与基板接触；采用MIG同轴送丝进行增材制造，增材栅格壁过程中，丝材与栅格壁相对竖直方向的倾斜角相同，丝材始终保持与栅格壁相对；增材加强筋过程中，丝材与加强筋均保持竖直方向相对。
2.根据权利要求1所述的栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，其特征在于：所述栅格壁和加强筋均采用单道打印方法，单道打印的起弧点和灭弧点均位于栅格翼/舵的前后两侧或同侧。
3.根据权利要求2所述的栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，其特征在于：单道打印加强筋时，根据不同高度处加强筋宽度的不同，可打印多个单道，多个单道之间的搭接率为30%-70%。
4.根据权利要求3所述的栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，其特征在于：所述方法采用七轴或八轴变位姿打印设备，所述七轴变位姿打印设备包括六轴机器人和单轴变位机；所述八轴变位姿打印设备包括六轴机器人和两轴变位机。
5.根据权利要求1所述的栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，其特征在于：所述栅格翼/舵为平面、曲面或后掠型。
6.根据权利要求1-5任一所述的栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，其特征在于：打印前，可对丝材和/或基板进行预热。
7.根据权利要求1-5任一所述的栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，其特征在于：所述丝材为钛合金丝材。
8.根据权利要求1-5任一所述的栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，其特征在于：增材过程中采用拖尾惰性保护气。
9.根据权利要求1-5任一所述的栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，其特征在于：所述栅格壁的壁厚为6-10mm，所述加强筋的壁厚为12-45mm。
10.根据权利要求1-5任一所述的栅格翼/舵的一体成型增材制造方法，其特征在于：所述栅格壁与竖直方向的夹角∈（0,65°]。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3170648A1 (de) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | Universität Bremen | Additives herstellungsverfahren und verfahren zur ansteuerung einer vorrichtung zur additiven herstellung eines dreidimensionalen bauteils |
| CN106781830A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 哈尔滨工业大学 | 一种格栅舵飞行器的二自由度模拟器 |
| CN109018307A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-18 | 北京星际荣耀空间科技有限公司 | 一种前缘局部后掠型栅格空气舵及弹箭飞行器 |
| CN109145453A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-04 | 西南交通大学 | 复杂特征结构件电弧增材制造热场计算方法 |
| CN110312588A (zh) * | 2017-02-08 | 2019-10-08 | 株式会社神户制钢所 | 层叠控制装置、层叠控制方法以及程序 |
| CN112902769A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-04 | 华中科技大学 | 一种栅格翼、新型火箭级间段结构、控制方法及应用 |
| CN114473137A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 福州大学 | 一种各向异性拓扑优化结构件的电弧增材制造方法 |
| CN115325889A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-11-11 | 北京中科宇航技术有限公司 | 一种叶面旋转栅格舵控制系统 |
| CN115823959A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-03-21 | 北京中科宇航技术有限公司 | 一种栅格舵传动装置及栅格舵装置 |
| CN115846686A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-28 | 北京理工大学 | 一种栅格舵的分区并行丝材增材制备方法 |
| CN117490506A (zh) * | 2023-11-01 | 2024-02-02 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种基于气动拔销器的栅格舵系统 |
| CN117655467A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-03-08 | 中国航空制造技术研究院 | 一种电弧增材的路径规划方法、装置、设备及存储介质 |
-
2024
- 2024-03-29 CN CN202410376985.1A patent/CN117961221B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3170648A1 (de) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | Universität Bremen | Additives herstellungsverfahren und verfahren zur ansteuerung einer vorrichtung zur additiven herstellung eines dreidimensionalen bauteils |
| CN106781830A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 哈尔滨工业大学 | 一种格栅舵飞行器的二自由度模拟器 |
| CN110312588A (zh) * | 2017-02-08 | 2019-10-08 | 株式会社神户制钢所 | 层叠控制装置、层叠控制方法以及程序 |
| CN109145453A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-01-04 | 西南交通大学 | 复杂特征结构件电弧增材制造热场计算方法 |
| CN109018307A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-18 | 北京星际荣耀空间科技有限公司 | 一种前缘局部后掠型栅格空气舵及弹箭飞行器 |
| CN112902769A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-04 | 华中科技大学 | 一种栅格翼、新型火箭级间段结构、控制方法及应用 |
| CN114473137A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 福州大学 | 一种各向异性拓扑优化结构件的电弧增材制造方法 |
| CN115325889A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-11-11 | 北京中科宇航技术有限公司 | 一种叶面旋转栅格舵控制系统 |
| CN115846686A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-28 | 北京理工大学 | 一种栅格舵的分区并行丝材增材制备方法 |
| CN115823959A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-03-21 | 北京中科宇航技术有限公司 | 一种栅格舵传动装置及栅格舵装置 |
| CN117490506A (zh) * | 2023-11-01 | 2024-02-02 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种基于气动拔销器的栅格舵系统 |
| CN117655467A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-03-08 | 中国航空制造技术研究院 | 一种电弧增材的路径规划方法、装置、设备及存储介质 |
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