一种搅拌摩擦增材制造装置及其方法与流程

本发明属于增材，尤其涉及一种搅拌摩擦增材制造装置及其方法。

背景技术：

1、增材制造俗称3d打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术，以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，获得实体物品的制造技术。

2、在现有技术中，在对基材进行增材的时候，在摩擦熔融增材的部分，往往会由于摩擦的不确定性导致增材的边缘出现溢漏的问题，这就使得边缘存在多余的部分，在增材完成之后，还需要后期增加整平处理作业。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种搅拌摩擦增材制造装置及其方法。

2、本发明提出的一种搅拌摩擦增材制造装置，包括安装架，所述安装架的下端固定连接有存储框，所述存储框的一端设置有外框，所述外框内转动安装有弧形转动套，所述存储框用于存放圆棒母材，所述安装架的背面固定安装有安装轴，所述安装架上位于外框正上方的位置设置有抵压机构，所述抵压机构包括齿条和转动安装在齿条下端的转动块；

3、位于外框的一侧设置有旋转机构，所述旋转机构与安装轴固定连接，所述旋转机构用于对弧形转动套进行转动；

4、所述存储框远离外框的一端转动连接有两个挡板，所述存储框上设置有限定机构，所述限定机构用于对存储框内的圆棒母材进行位置限制；

5、所述存储框的下方设置有u型块，所述u型块的一侧固定连接有整平块，所述整平块通过调节轴与安装轴活动连接，所述u型块和整平块用于对基材的边缘进行矫正。

6、优选地，两个所述挡板分别与存储框的两侧转动连接，且以上下位置设置，所述限定机构包括v型轴、第一连接轴和第二连接轴，所述v型轴的一端与存储框的外表面转动连接，另一端与挡板的外表面转动连接，所述第一连接轴转动连接在v型轴的中段位置，所述存储框的底部设置有滑槽，所述滑槽内滑动连接有磁块，所述第二连接轴的一端与第一连接轴转动连接，另一端与磁块转动连接，所述滑槽内设置有电磁铁。

7、优选地，所述存储框位于挡板的一端设置有延伸出来的延伸板，所述存储框靠近外框的一端为镂空状态，所述弧形转动套内设置有滑槽，所述滑槽内对称滑动连接有两个弧形卡片，两个所述弧形卡片通过第二弹片连接在一起，所述弧形转动套的下端外表面固定套接有转动齿轮。

8、优选地，所述转动机构包括第二齿轮、第三齿轮、第一齿轮，所述安装轴的一侧固定连接有第一电机，所述第一电机的驱动端与第一齿轮固定连接，所述安装轴一侧固定连接有连接板，所述连接板上转动插设有转轴，所述第二齿轮、第三齿轮固定连接在转轴的两端，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第三齿轮与转动齿轮啮合。

9、优选地，所述调节轴的一端与安装轴转动连接，另一端与整平块转动连接，所述整平块与调节轴之间安装有第一弹片，所述调节轴与安装轴之间设置有微型气缸，所述微型气缸的两端分别与安装轴、调节轴转动连接。

10、优选地，所述安装架上对称转动安装有两个移动齿轮，所述齿条设置在两个移动齿轮之间，且两侧分别与两个移动齿轮啮合，所述转动块的表面边缘设置有多个卡块，所述安装架的背面固定安装有第二电机，所述第二电机的驱动端与其中一个移动齿轮固定连接。

11、优选地，两个所述移动齿轮之间设置有第三连接轴，所述齿条上开设有限位槽，所述第三连接轴上设置有凸起，所述凸起滑动设置在限位槽内。

12、一种搅拌摩擦增材制造方法，包括以下步骤：

13、s1：首先进行上料，将增材使用的圆棒母材沿着延伸板输送到存储框内，限定机构驱动推动两个挡板，电磁铁通电对磁块具有排斥力的作用，磁块移动带动两个第二连接轴移动，第二连接轴转动连接的第一连接轴会使得v型轴发生转动，继而使得两个挡板转动至存储框内；

14、s2：启动限定机构，限定机构使得齿条下移，齿条下端转动连接的转动块通过多个卡块与圆棒母材的上端卡接固定，第二电机通过驱动端带动其中一个移动齿轮转动，随着移动齿轮的转动可将齿条向下移动，将圆棒母材的下端与基材需要增加的端面接触相抵；

15、s3：进行摩擦增材作用，启动转动机构，随着第一齿轮转动可实现转动齿轮高速转动，限定机构将圆棒母材始终与基材相抵接触，随着圆棒母材在转动机构的作用下高速摩擦熔融，从而将圆棒母材的熔融增材到基材上；

16、s4：在摩擦增材的过程中，微型气缸通过伸缩调整调节轴的角度，调节轴改变整平块的角度，对增材的边缘进行矫正整平，将增材过程中溢漏出来的部分整平处理掉。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、1、根据增加部分的外形状要求，通过整平块对其表面进行矫正，通过微型气缸对调节轴的角度进行改变，继而改变整平块的角度位置，配合使用第一弹片,微型气缸调整调节轴的大概角度，第一弹片的弹力实现微调的效果，继而通过整平块对增材的边缘位置进行整平矫正，在整平块的一侧连接设置有u型块,u型块罩在增材的边缘上方，对边缘进行整平；

19、2、输送到存储框内最里面的圆棒母材会卡入到弧形转动套内，圆棒母材在被挤压输送的时候，最里面的圆棒母材会被挤压到弧形转动套内，两个弧形卡片通过第二弹片弹性连接在一起，圆棒母材会被两个弧形卡片包围限定起来。

技术特征：

1.一种搅拌摩擦增材制造装置，包括安装架(1)，其特征在于，所述安装架(1)的下端固定连接有存储框(2)，所述存储框(2)的一端设置有外框(6)，所述外框(6)内转动安装有弧形转动套(7)，所述存储框(2)用于存放圆棒母材，所述安装架(1)的背面固定安装有安装轴(11)，所述安装架(1)上位于外框(6)正上方的位置设置有抵压机构，所述抵压机构包括齿条(3)和转动安装在齿条(3)下端的转动块(8)；

2.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于，两个所述挡板(24)分别与存储框(2)的两侧转动连接，且以上下位置设置，所述限定机构包括v型轴(25)、第一连接轴(26)和第二连接轴(27)，所述v型轴(25)的一端与存储框(2)的外表面转动连接，另一端与挡板(24)的外表面转动连接，所述第一连接轴(26)转动连接在v型轴(25)的中段位置，所述存储框(2)的底部设置有滑槽(29)，所述滑槽(29)内滑动连接有磁块(28)，所述第二连接轴(27)的一端与第一连接轴(26)转动连接，另一端与磁块(28)转动连接，所述滑槽(29)内设置有电磁铁(30)。

3.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于，所述存储框(2)位于挡板(24)的一端设置有延伸出来的延伸板(16)，所述存储框(2)靠近外框(6)的一端为镂空状态，所述弧形转动套(7)内设置有滑槽，所述滑槽内对称滑动连接有两个弧形卡片(22)，两个所述弧形卡片(22)通过第二弹片(23)连接在一起，所述弧形转动套(7)的下端外表面固定套接有转动齿轮(12)。

4.根据权利要求3所述的一种搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于，所述转动机构包括第二齿轮(13)、第三齿轮(14)、第一齿轮(15)，所述安装轴(11)的一侧固定连接有第一电机(9)，所述第一电机(9)的驱动端与第一齿轮(15)固定连接，所述安装轴(11)一侧固定连接有连接板(10)，所述连接板(10)上转动插设有转轴，所述第二齿轮(13)、第三齿轮(14)固定连接在转轴的两端，所述第一齿轮(15)与第二齿轮(13)啮合，所述第三齿轮(14)与转动齿轮(12)啮合。

5.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于，所述调节轴(21)的一端与安装轴(11)转动连接，另一端与整平块(4)转动连接，所述整平块(4)与调节轴(21)之间安装有第一弹片(19)，所述调节轴(21)与安装轴(11)之间设置有微型气缸(20)，所述微型气缸(20)的两端分别与安装轴(11)、调节轴(21)转动连接。

6.根据权利要求5所述的一种搅拌摩擦增材制造装置法，其特征在于，所述安装架(1)上对称转动安装有两个移动齿轮(32)，所述齿条(3)设置在两个移动齿轮(32)之间，且两侧分别与两个移动齿轮(32)啮合，所述转动块(8)的表面边缘设置有多个卡块(31)，所述安装架(1)的背面固定安装有第二电机(17)，所述第二电机(17)的驱动端与其中一个移动齿轮(32)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种搅拌摩擦增材制造装置，其特征在于，两个所述移动齿轮(32)之间设置有第三连接轴(33)，所述齿条(3)上开设有限位槽(18)，所述第三连接轴(33)上设置有凸起，所述凸起滑动设置在限位槽(18)内。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种搅拌摩擦增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明属于增材技术领域，尤其涉及一种搅拌摩擦增材制造装置，包括安装架，所述安装架的下端固定连接有存储框，所述存储框的一端设置有外框，所述外框内转动安装有弧形转动套，所述存储框用于存放圆棒母材，所述安装架的背面固定安装有安装轴，所述安装架上位于外框正上方的位置设置有抵压机构，所述抵压机构包括齿条和转动安装在齿条下端的转动块；位于外框的一侧设置有旋转机构，所述旋转机构与安装轴固定连接，所述旋转机构用于对弧形转动套进行转动。本发明中第一弹片的弹力实现微调的效果，继而通过整平块对增材的边缘位置进行整平矫正，在整平块的一侧连接设置有U型块,U型块罩在增材的边缘上方，对边缘进行整平。技术研发人员：杨刘波,郭山云,刘鹏受保护的技术使用者：博科数联（青岛）智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1