【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光增材制造领域。具体地说，涉及一种激光增材制造高效多送丝装置。
技术介绍
1、激光增材制造是一种在计算机辅助下利用激光能量将熔融的粉体材料进行3d打印的先进技术，可分为激光粉末选区成形和激光同步材料送进成形两大类，按照成形机理又可细分为选区激光熔化、激光送粉沉积和激光送丝沉积三种技术。基于合金粉末的送粉增材制造技术成形精度高，适合加工形状复杂的小型构件，但材料利用率低，而且粉末对环境有一定污染，同时存在操作环境要求较高等诸多问题。相较而言，送丝激光增材制造技术相比送粉激光增材制造技术，具有沉积效率高、材料利用率高、零部件制造尺寸限制小等显著优势，能够很好地满足金属件制造、零部件表面改性、损伤零部件修复等多种制造业生产需求，在航空航天、海洋船舶、轨道交通、汽车制造等大型零部件制造领域具有广阔的应用前景。
2、激光送丝增材制造技术主要采用单送丝进行实验，而多送丝激光增材制造技术应用未见报道。国内外研究表明，目前激光单送丝增材制造技术研究主要集中在单一的送丝角度、高度调整，只能解决单一问题，难以应对大转角复杂路径、多丝材融合等问题。多送丝激光增材制造能够有效解决此类问题并大幅提高打印效率。
3、中国专利cn 114535749 a公开了一种基于双丝gtaw电弧增材制造的多角度自调节送丝装置，该送丝装置可以使得两侧焊丝从熔池前端进入熔池，从而实现良好的沉积层形貌和性能。不同送丝装置之间相互独立，两侧可以使用不同材料的焊丝，通过控制不同丝材的进给速度以及送丝位置，可以实现电弧增材制造过程中成分控制，
4、中国专利cn 115958270a公开了一种可变向双送丝装置，该专利技术以两个自驱动送丝嘴单元配合相继送丝的方式，有效解决了旁轴送丝电弧熔丝增材制造及填丝焊接难以应对的大转角复杂路径问题，快速的变向液提高了增材制造效率，但其目前只用于双送丝嘴进行配合送丝，无法适应在增材制造中多次进行转角打印问题，且该装置至多承载双送丝枪，打印效率无法进一步提高。
5、因此，设计一款激光增材制造高效多送丝装置是非常有必要，能够实现增材制造过程中多角度转换、多材料成分融合，极大提高打印效率。
技术实现思路
1、为了解决单丝增材制造效率低、难以应对的多成分融合、多次大转角复杂路径等问题，实现多送丝枪配合达到多丝材组合目的，有效提高高性能合金打印效率。本专利技术提供了一种激光增材制造高效多送丝装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：
3、一种激光增材制造高效多送丝装置包括：该装置包括：激光沉积头、固定板、多功能送丝机、送丝固定装置和直方同轴固定架；激光沉积头通过固定板与机械臂连接，送丝固定装置主要由方形杆夹持板、方形调节杆、凹形连接件及送丝枪架板组成，直方同轴固定架由两个l型支架相互连接固定在激光沉积头上，l型支架上方各自连接方形杆夹持板固定端，方形调节杆插入方形杆夹持板夹持端中并与凹形连接件相连，凹形连接件与送丝枪架板进行螺柱连接，送丝枪安装于送丝枪架板通孔中；直方同轴固定架用于多送丝固定装置固定和实现与激光沉积头的同步运动。
4、具体的，所述方形杆夹持板固定端和夹持端组成，固定端中心设计有螺纹孔与l型支架通过螺钉连接固定，夹持端安装有可上下夹持调节方形通孔，边长为1-15mm。
5、具体的，所述方形调节杆长度为50-200mm，上端安装至方形通孔中，下端设计有螺纹孔，螺纹孔公称直径为4-12mm，螺纹深度为4-16mm，通过螺钉与凹形连接件上端固定并可调节旋转角度。
6、具体的，所述凹形连接件设置下端开有螺纹通孔，螺纹孔公称直径为4-12mm，通过螺柱与送丝枪架板连接，可进行角度调节。
7、具体的，所述送丝枪架板正面设计有1-10mm圆形通孔，侧面设计有公称直径4-12mm螺纹通孔，圆形通孔用于装载送丝枪，并通过螺钉与螺纹通孔配合固定。
8、具体的，所述l型支架短边上方设计有三个公称直径4-12mm螺纹通孔并通过第三紧固件与方形夹持板固定端固定；侧边设计有两个公称直径4-12mm螺纹通孔和一个公称直径4-12mm内螺纹孔，螺纹深度为4-16mm。
9、具体的，所述l型支架长边上方设计有三个公称直径4-12mm螺纹通孔并通过第三紧固件与方形夹持板固定端固定；侧边设计有3个公称直径4-12mm螺纹通孔，两个通过第二紧固件与激光沉积头固定，一个通过第二紧固件与l型支架短边固定组装成同轴直方固定架，可随激光沉积头同步运动。
10、本申请提供的激光增材制造高效多送丝装置的有益效果在于：能够在金属零件的激光沉积成形时，随着激光沉积头的运动，同步引导多送丝固定装置随动，实现多方向送丝协调配合，满足多方向转变、多丝材融合等打印方式，利用多送丝枪固定装置，能有效应对多次大转角复杂路径问题，多丝材配合融合问题，多丝材的应用同时能解决单送丝过程打印效率低的问题，进一步提高增材制造过程打印效率。
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1.一种激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于，包括：激光沉积头(5)、固定板(6)、多功能送丝机(2)、送丝固定装置和直方同轴固定架组成；
2.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述方形杆夹持板(9)由固定端和夹持端进行梯度组成，固定端通过第三紧固件(18)与直方同轴固定架固定，夹持端与方形调节杆(10)固定。
3.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述方形杆夹持板(9)固定端端面中心设计有螺纹孔，螺纹孔的公称直径为4-12mm，螺纹深度为4-16mm，中间预留宽0.5-3mm，长20-30mm紧固空隙。
4.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述方形杆夹持板(9)夹持端设计有方形通孔，方形通孔边长为1-15mm。
5.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述直方同轴固定架由两个L型支架(8)组成，L型支架(8)分为长边与短边。
6.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述L型支架(8)短边侧边设计有两个
7.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述方形调节杆(10)上端与方形杆夹持板(9)夹持端固定，下端开有内螺纹孔，内螺纹孔公称直径4-12mm，螺纹深度为4-16mm，并通过第五紧固件(22)与凹形连接件(11)固定。
8.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述凹形连接件(11)下方开有公称直径为4-12mm螺纹通孔，通过螺柱连接与送丝枪架板(13)固定。
9.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述送丝枪架板(13)侧方开有公称直径4-12mm螺纹孔，上方设计有直径为1-10mm圆形通孔，中间预留一条宽0.5-3mm，长20-30mm紧固空隙。
...【技术特征摘要】
1.一种激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于，包括：激光沉积头(5)、固定板(6)、多功能送丝机(2)、送丝固定装置和直方同轴固定架组成；
2.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述方形杆夹持板(9)由固定端和夹持端进行梯度组成，固定端通过第三紧固件(18)与直方同轴固定架固定，夹持端与方形调节杆(10)固定。
3.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述方形杆夹持板(9)固定端端面中心设计有螺纹孔，螺纹孔的公称直径为4-12mm，螺纹深度为4-16mm，中间预留宽0.5-3mm，长20-30mm紧固空隙。
4.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述方形杆夹持板(9)夹持端设计有方形通孔，方形通孔边长为1-15mm。
5.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述直方同轴固定架由两个l型支架(8)组成，l型支架(8)分为长边与短边。
6.如权利要求1所述的激光增材制造高效多送丝装置，其特征在于：所述l型支架(8)短边侧边设计有两个公称直径4-12mm、深度为4-16mm螺纹通孔与激光沉积头(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘冠，彭磊，蔺永诚，刘德福，赵凯，陈娴，敖登魁，杨佳煜，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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