一种复合结构的增材制造方法与流程

本发明涉及增材制造，特别涉及一种复合结构的增材制造方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车的发展，车载电力系统要求不断提高，电力系统大量的使用铜合金会造成新能源汽车重量过大以及成本高。为实现减重和降本，常采用例如铝铜复合结构，保证导电性同时，降低铜使用量，进而降低整体重量与成本。

2、通常情况下铝铜复合结构加工方式为爆炸焊、摩擦焊、轧制等，然而上述加工方式均存在一定的局限性，因此需要对其进行改进。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的一个目的在于提出一种复合结构的增材制造方法，将搅拌摩擦增材制造设备的焊具头移动至基材需要增材的位置；驱动焊具头旋转带动焊具头内增材材料旋转，将焊具头的表面和/或增材材料的表面与基材的增材表面进行搅拌摩擦；当增材材料的增材部的温度达到增材材料熔点的50％-90％时，移动焊具头使得焊具头与基材之间具有间隙；对增材材料向靠近基材的方向持续施加压力，以将增材材料的增材部沉积贴合在基材上。

3、根据上述技术手段，本发明可以将焊具头的表面和增材材料的表面共同与基材的增材表面进行搅拌摩擦，其升温的速度会更快，减少预热的时间，然后通过对增材材料向靠近基材的方向持续施加压力将塑化的增材材料沉积贴合在基材上，实现增材制造。

4、可选地，在本发明的一个实施例中，增材材料的形状为棒状。

5、可选地，在本发明的一个实施例中，增材材料的形状为棒状；步骤s3中的间隙为h，满足：0.05mm≤h≤10mm。

6、可选地，在本发明的一个实施例中，在步骤s2之前还包括步骤s10：对增材表面进行表面毛化处理。

7、可选地，在本发明的一个实施例中，通过激光烧蚀工艺和/或刻蚀工艺对增材表面进行毛化处理。

8、可选地，在本发明的一个实施例中，增材表面经过毛化处理后，其表面粗糙度ra为0.05μm≤ra≤10μm。

9、可选地，在本发明的一个实施例中，增材表面经过毛化处理后，形成有螺旋的凹纹结构。

10、可选地，在本发明的一个实施例中，焊具头上设有搅拌针，步骤s4还包括，增材材料的增材部沉积贴合在基材的同时，搅拌针扎入到基材中。

11、可选地，在本发明的一个实施例中，基材的材料为铝、镁、铜的任意一种或者铝合金、镁合金、铜合金的任意一种，增材材料的材料为铝、镁、铜的任意一种或者铝合金、镁合金、铜合金的任意一种。

12、本发明实施例的有益效果：本发明实施例的复合结构的增材制造方法，针对棒状的增材材料，将增材材料和焊具头共同与基材搅拌摩擦，如此更加快速的将增材材料的增材部塑化，然后通过对增材材料向靠近基材的方向持续施加压力，以将增材部沉积贴合在基材的表面上。进一步地，还对基材的增材表面进行表面毛化处理，以增强增材表面的粗糙度，进而提升复合结构的结合能力。进一步地，还可以通过设置搅拌针，如此在增强复合结构的结合能力的同时，还可以增加增材材料和基材材料的结合面积，以降低电阻提升导电率。

13、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种复合结构的增材制造方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，增材材料的形状为棒状。

3.根据权利要求1所述的增材制造方法，其征在于，步骤s3中的间隙为h，满足：0.05mm≤h≤10mm。

4.根据权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，在步骤s2之前还包括步骤s10：对增材表面进行表面毛化处理。

5.根据权利要求4所述的增材制造方法，其特征在于，通过激光烧蚀工艺和/或刻蚀工艺对增材表面进行毛化处理。

6.根据权利要求4所述的增材制造方法，其特征在于，增材表面经过毛化处理后，其表面粗糙度ra为0.05μm≤ra≤10μm。

7.根据权利要求4所述的增材制造方法，其特征在于，增材表面经过毛化处理后，形成有螺旋的凹纹结构。

8.根据权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，焊具头上设有搅拌针，步骤s4还包括，增材材料增材部沉积贴合基材的同时，搅拌针扎入到基材中。

9.根据权利要求1-8任一项所述的增材制造方法，其特征在于，基材的材料为铝、镁、铜的任意一种或者铝合金、镁合金、铜合金的任意一种。

10.根据权利要求1-8任一项所述的增材制造方法，其特征在于，增材材料的材料为铝、镁、铜的任意一种或者铝合金、镁合金、铜合金的任意一种。

技术总结本发明公开了复合结构的增材制造方法，其为搅拌摩擦增材制造领域，该方法包括将搅拌摩擦增材制造设备的焊具头移动至基材需要增材的位置；驱动焊具头旋转带动焊具头内增材材料旋转，将焊具头的表面和/或增材材料的表面与基材的增材表面进行搅拌摩擦；当增材材料的增材部的温度达到增材材料熔点的50％‑90％时，移动焊具头使得焊具头与基材之间具有间隙；对增材材料向靠近基材的方向持续施加压力，以将增材材料的增材部沉积贴合在基材上，该方法能够将焊具头的表面和增材材料的表面共同与基材的表面进行搅拌摩擦，其升温的速度会更快，减少预热的时间，然后通过对增材材料向靠近基材的方向持续施加压力将塑化的增材材料沉积贴合在基材上，实现增材制造。技术研发人员：万龙,温琦受保护的技术使用者：安徽万宇机械设备科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6