[发明专利]一种电弧增材制造用温度调节装置及调节方法

说明书

本发明公开了一种电弧增材制造用温度调节装置及调节方法，包括增材制造槽、设在增材制造槽底部用于夹持基板的夹具，所述基板的上部设有焊枪，所述增材制造槽内设有冷却水，所述增材制造槽相对的两侧分别设有进水阀和出水阀；还包括水槽，所述水槽内设有两个水泵，所述进水阀和出水阀通过水管分别连接一个水泵；还包括控制器、设在增材制造槽内壁上部的温度传感器和距离传感器，所述进水阀、出水阀、温度传感器和距离传感器均与控制器电连接。本发明的电弧增材制造用温度调节装置及调节方法能够调节铝合金等导热性强、热容量大的材料的温度，以避免温度较高引起的成型困难和成型质量交差的技术问题。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，具体涉及一种电弧增材制造用温度调节装置及调节方法。

背景技术

增材制造是一种快速成型的工艺方法。根据增材制造热源的不同，增材制造主要分为激光增材制造、电子束增材制造、电弧增材制造。激光增材制造和电子束增材制造主要是采用金属粉末逐层熔融堆积的方式，制造出各种复杂结构的金属构件；电弧增材制造主要是采用金属丝材或者粉末逐层堆积的方式，相较于激光增材制造和电子束增材制造，电弧增材制造的成本较低，成形速度快，效率高。激光增材制造和电子束增材制造的设备成本以及原材料的成本都较高，不适合铝合金等导热性强的材料的增材制造。铝合金是一种导热性强而热容量大的材料，具有线胀系数较大、熔点低和高温强度小等特点，所以在增材制造过程中铝合金的热量累计较大，引起其变形较大，使增材制造成形质量交差，成型困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电弧增材制造用温度调节装置，能够调节铝合金等导热性强、热容量大的材料的温度，以避免温度较高引起的成型困难和成型质量交差的技术问题；本发明的另外一个目的还在于提供一种电弧增材制造用温度调节方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种电弧增材制造用温度调节装置，包括增材制造槽、设在增材制造槽底部用于夹持基板的夹具，所述基板的上部设有焊枪，所述增材制造槽内设有冷却水，所述增材制造槽相对的两侧分别设有进水阀和出水阀；

还包括水槽，所述水槽内设有两个水泵，所述进水阀和出水阀通过水管分别连接一个水泵；

还包括控制器、设在增材制造槽内壁上部的温度传感器和距离传感器，所述进水阀、出水阀、温度传感器和距离传感器均与控制器电连接。

作为优选方案，所述进水阀为第一电磁水阀，所述出水阀为第二电磁水阀。

作为优选方案，所述水槽内侧的上部设有冷却风扇，所述冷却风扇与控制器电连接。

作为优选方案，两个所述水泵分别为第一水泵和第二水泵，所述水槽的侧壁上分别设有第三电磁水阀和第四电磁水阀，所述第三电磁水阀通过水管分别连接进水阀和第一水泵，所述第四电磁水阀通过水泵分别连接出水阀和第二水泵。

为了实现上述目的，本发明提供一种电弧增材制造用温度调节方法，包括以下步骤：

S1，增材制造槽和水槽内均注入冷却水，增材制造槽内冷却水的水位至基板处；

S2，启动两个水泵、进水阀与出水阀，形成冷却水由水槽流动至增材制造槽之后再流动至水槽的循环流动回路；

S3，焊枪工作，在基板上进行增材制造；

S4，利用温度传感器监测增材制造槽内的水温并将该水温传递至控制器，该水温与控制器内预设的水温相比较，使控制器控制两个水泵、进水阀和出水阀的开启与关闭；利用距离传感器监测增材制造槽内的水位高度并将该水位高度传递至控制器，该水位高度与控制器内预设的水位高度相比较，使控制器控制两个水泵、进水阀和出水阀的开启与关闭；

S5，焊枪先向上移动并关闭3-6分钟之后，控制器控制两个水泵、进水阀和出水阀关闭。