[发明专利]一种复合材料摩擦增材制造方法

权利要求书

1.一种复合材料摩擦增材制造方法，其特征在于，具体方法为：

步骤一：设计三维数字模型，并对模型进行平行切片或螺旋切片；

步骤二：将制造所用材料加工成工具头，在制造过程中，所述工具头采用非实心棒材结构，并将增强相预填入工具头中，安装于摩擦增材制造设备或搅拌摩擦焊接设备上，增强相的预填方式为在增材制造过程中通过随行铺设、定制中空工具头的方式加入，所述增强相主要形态为粉末、颗粒、纤维、晶须或纺织材料中的一种或几种；

步骤三：运行设备，在进行第一道表面焊镀前在起点进行适当时间的预摩擦；

步骤四：沿既定轨迹，保持适当轴向压力或下压速度下进行连续表面焊镀作业；

步骤五：沿既定轨迹，连续重复步骤三或断续重复步骤三及步骤四，完成增材制造。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料摩擦增材制造方法，其特征在于，在步骤五后，根据工件性能要求，对其进行表面加工作业，所述表面加工作业包括锻压、轧制、镗削、铣削、车削、磨抛中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料摩擦增材制造方法，其特征在于，工具头的结构为带螺纹的棒材、带有一个或多个孔洞的棒材。

4.根据权利要求3所述的一种复合材料摩擦增材制造方法，其特征在于，在制造过程中，使用模具、活性气体、惰性气体、外加热源或外加电磁场中的一种或多种辅助加工。

5.根据权利要求4所述的一种复合材料摩擦增材制造方法，其特征在于，在制造过程中，连续或断续添加增强相，所述增强相包括纤维、粉末、晶须、颗粒及纤维纺织材料中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的一种复合材料摩擦增材制造方法，其特征在于，在制造过程中，在所述表面加工作业中一处或多处位置预设附加结构，所述附加结构包括加强筋、肋板、加强环、装饰件中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的一种复合材料摩擦增材制造方法，其特征在于，所述工具头由铸态或退火变形铝合金制成，结构为带有中心孔的棒材，外径为15mm～75mm，内径为1mm～20mm。

8.根据权利要求7所述的一种复合材料摩擦增材制造方法，其特征在于，步骤四中，工具头转速为1500rpm～5000rpm；工具头径向速度为1mm/s～30mm/s；轴向压力为0.5kN～25kN，或下压速度为0.5mm/s～6mm/s。

9.根据权利要求8所述的一种复合材料摩擦增材制造方法，其特征在于，步骤四中，工具头倾角为0°～3°。