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[发明专利]一种等离子电弧增材制造装置及方法-CN202110201604.2在审
发明人：黄逸凡;代轶励;康翼鸿;喻学锋;江彪;高明 -专利权人：深圳先进技术研究院
申请日： 2021-02-23 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种等离子电弧增材制造装置及方法，装置包括丝粉结合等离子复合电弧枪体；所述丝粉结合等离子复合电弧枪体由内到外依次包括内腔体、水冷腔体、保护气腔体，所述内腔体中设有钨极，所述水冷腔体和保护气腔体通过夹层隔开，所述夹层内设有送丝通道和送粉通道。本申请以丝材为主，粉材为辅，利用粉材来进行工艺和组织性能调控，有效提高等离子电弧增材制造的成形质量和成形性能，设计的等离子电弧增材制造装置将送丝通道与送粉通道相结合组成一个复合结构的电弧枪，结构紧凑、便于操作。
一种等离子电弧制造装置方法

[发明专利]一种等离子电弧增材制造形性一体化成形装备系统-CN202110182650.2在审
发明人：黄逸凡;代轶励;康翼鸿;喻学锋;高明;陆星铭 -专利权人：深圳先进技术研究院
申请日： 2021-02-08 - 公布日： 2021-05-25 - 主分类号： B23K10/02 文献下载
摘要：本发明属于等离子电弧增材制造技术领域，涉及一种等离子电弧增材制造形性一体化成形装备系统，包括丝粉结合等离子电弧模块、温度采集模块、高速摄像监控模块、工艺参数数字化模块和外置气体单元；温度采集模块用于实时监测堆积成形过程中已成形部分的温度；高速摄像监控模块用于采集堆积成形过程中等离子电弧、熔滴以及已成形部分的形貌图像信息，工艺参数数字化模块用于获取所述温度采集模块、高速摄像监控模块的测量信息，并实时的对堆积成形工艺参数进行负反馈调节。本发明能够实时监控与调控电弧、精确控制成形构件的化学成分，可实现钛合金、不锈钢、高温镍基合金等大尺寸、复杂金属梯度结构件的形性一体化成形。
一种等离子电弧制造一体化成形装备系统

[发明专利]一种多向钢节点的电弧熔丝增材制造方法-CN201910995102.4有效
发明人：余圣甫;代轶励;禹润缜;何天英;张李超;史玉升 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： B23K9/095 文献下载
摘要：本发明属于增材制造领域，并公开了一种多向钢节点的电弧熔丝增材制造方法，其包括：S1对多向钢节点进行三维建模，获得其主管及各支管模型；S2对主管模型采用等厚分层平面切片和等距偏置填充方式规划其堆积路径，并基于堆积路径生成对应的运动指令；S3对各支管模型采用等厚分层曲面切片和等距偏置填充方式规划堆积路径，并基于堆积路径生成对应的运动指令；S4基于主管堆积路径运动指令控制电弧熔丝增材制造设备进行主管成形，基于各支管堆积路径运动指令控制电弧熔丝增材制造设备在主管上制造各支管。本发明避免了整体铸造时易产生缩孔、缩松缺陷，焊接时可焊到性差等缺点，克服了电弧熔丝增材制造技术难以直接实现曲面成形等问题。
一种多向节点电弧熔丝增材制造方法

[发明专利]一种基于体素化的钢节点制造路径规划方法-CN201710924316.3有效
发明人：张李超;牛其华;史玉升;余圣甫;代轶励;赵祖烨 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-09-30 - 公布日： 2020-07-03 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明属于钢节点铸造相关技术领域，并公开了一种基于体素化的钢节点制造路径规划方法，包括：基于体素化来构建三维模型；对相贯线处执行倒圆处理；以及针对主管和支管规划不同的制造路径等步骤，也即采取平面分层制造的方式进行主管的路径规划，并采取曲面分层制造的方式进行各支管的路径规划。通过本发明，可有效克服当前钢节点传统制造方法加工周期长、成品率低等问题，同时在加工效率和加工质量方面均取得改善，使得钢节点的整个制造过程从建模到加工都变得更为简洁方便，可快速生产出高定位精度、高力学性能的钢节点。
一种基于体素化节点制造路径规划方法

[发明专利]电弧熔丝增材制造多向钢节点的金属粉芯丝材及制备方法-CN201910511111.1有效
发明人：余圣甫;代轶励;何天英;史玉升;黄安国 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-06-13 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： B23K35/30 文献下载
摘要：本发明属于钢节点制造加工相关技术领域，并公开了一种电弧熔丝增材制造多向钢节点的金属粉芯丝材，该金属粉芯丝材由合金粉芯、以及将合金粉芯包裹的钢带共同组成；所述合金粉芯按照以质量百分比的多种材料配置而成：金属镍粉10％～14％，钼铁粉2％～6％，铌铁粉0.5％～1.5％，钛铁粉0.5％～1.5％，金属铬粉4％～6％，铜粉2％～4％，硅铁粉4％～8％，电解锰粉12％～16％，镁粉0.4％～0.8％，其余为还原铁粉。本发明还公开了相应的制备方法及多向钢节点产品。通过本发明，实际测试表明，可提供良好的强韧性和堆积工艺性能，因而尤其适用于引入电弧熔丝增材制造来加工高性能大型钢结构多向钢节点的应用场合。
电弧熔丝增材制造多向节点金属粉芯丝材制备方法

[发明专利]一种舰船艉轴架电弧熔丝3D打印制造方法及其产品-CN201810972589.X有效
发明人：余圣甫;宋守亮;何天英;代轶励;史玉升 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-08-24 - 公布日： 2019-11-12 - 主分类号： B23P15/04 文献下载
摘要：本发明属于舰船艉轴架制备工艺相关技术领域，并公开了一种舰船艉轴架电弧熔丝3D打印制造方法，包括：(i)对艉轴架建立对应的三维模型，并将其划分为对应为艉轴毂、横臂和支撑臂的3个分区；(ii)针对不同分区，基于不同的原理来规划设计打印路径，并获得每一层均为圆环形状的艉轴毂打印路径以及每一层均为矩形形状的横臂打印路径和支撑臂打印路径；(iii)依照所获得的不同制造路径，采用电弧熔丝3D打印制造工艺进行相应的成型加工。本发明还公开了相应的舰船艉轴架产品。通过本发明，解决了传统艉轴架制造过程模具造型困难、成形件性能差的问题，为艉轴架的制造提供了新的方法和思路。
艉轴架打印路径电弧舰船熔丝打印支撑臂制造横臂艉轴分区成形件性能成型加工规划设计矩形形状模具造型三维模型圆环形状制备工艺制造工艺制造过程

[发明专利]一种适用于高性能金属构件的多电弧协同增材制造方法-CN201710457628.8有效
发明人：余圣甫;史玉升;代轶励;宋波;张李超 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-06-16 - 公布日： 2019-08-13 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明属于增材制造相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于高性能金属构件的多电弧协同增材制造方法，包括：针对待成形的金属构件，布置多个相互独立且可执行XYZ三轴平动和角度转动的电弧枪，由此使得它们彼此之间的相对位置和工作姿态发生自由改变；基于金属构件的三维模型和成形路径，向各个电弧枪的送丝系统装上相同或不同的金属丝材，并根据工况需求，采用共熔池、非共熔池、部分共熔池这多种模式中的一些或组合来执行金属构件的多电弧系统增材制造过程。通过本发明，能够很好地调节堆积金属的温度场、显著改善金属组织结构，实现更高效率和更高质量的电弧增材制造全过程，并且尤其适用于一些高性能大型复杂金属构件的特定应用场合。
一种适用于性能金属构件电弧协同制造方法

[发明专利]一种形性一体化的金属构件增材制造系统-CN201710457603.8有效
发明人：余圣甫;史玉升;张李超;宋波;代轶励 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-06-16 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： B23K9/04 文献下载
摘要：本发明属于增材制造相关技术领域，更具体地，涉及一种形性一体化的金属构件增材制造系统，其包括载物平台、多电弧协同作业模块、电弧摄像检测单元、成形尺寸三维测量单元、堆积成形数字化监测平台等，并通过负反馈监控单元执行统一控制。其中多电弧协同作业模块配备有多个相互独立的电弧枪，并且它们彼此之间的相对位置和工作姿态发生自由改变。通过本发明，能够以结构紧凑、便于操控、自动化程度高和制造精度高的方式来执行各类大型金属构件的电弧增材制造全过程，同时较好地满足形、性一体化协同增材制造的要求。
一种一体化金属构件制造系统

[发明专利]基于激光稳定和调控机理的电弧增材制造成形方法及装置-CN201710459181.8有效
发明人：余圣甫;史玉升;代轶励;宋波;张李超 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-06-16 - 公布日： 2019-05-14 - 主分类号： B23K26/348 文献下载
摘要：本发明属于增材制造相关技术领域，并公开了一种基于激光稳定和调控机理的电弧增材制造成形方法，包括：在采用电弧作为热源熔化丝材的过程中，对电弧的弧柱施加稳定的激光激励，并使得激光斑点距离所述弧柱中心轴的离焦量为±0.5mm以内；以此方式，在激光的直接作用下，所述弧柱中的金属成分发生气化和电离并形成大量的带电粒子，由此提高了电弧的稳定性；此外所述弧柱中的中性粒子也发生电离成为等离子体并发生压缩现象，由此使得电弧的直径缩小，进而改善金属构件的表面成形精度。本发明还公开了相应的成形装置。通过本发明，可显著提高最终所获得的各类金属构件的表面精度和成品质量，同时具备结构紧凑、便于操控、适用性强、操作效率高等特点。
基于激光稳定调控机理电弧制造成形方法装置

[发明专利]钢结构节点制造系统及方法-CN201711380095.4在审
发明人：余圣甫;侯军华;刘曙;史玉升;代轶励;金伟波;宋守亮;廖选茂 -专利权人：中建钢构武汉有限公司
申请日： 2017-12-20 - 公布日： 2018-06-05 - 主分类号： B23K9/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种钢结构节点制造系统，该系统包括：终端、控制机构、数字化焊机、机器人、协调机构和送丝机构，控制机构根据终端发送的控制代码，生成相应指令，来控制送丝机构、数字化焊机、机器人和协调机构之间的协同联动，实现制造过程数字化、智能化和并行化，可提高小批量、种类复杂的钢结构节点的制造效率，焊丝经熔化后在支撑板上按照预设路径逐层堆积成型，形成钢结构节点，整体直接成型，无需模具，制造周期短且柔性化程度高，本发明还提供一种钢结构节点制造方法，提高了钢结构节点的综合性能。
钢结构节点数字化焊机送丝机构协调机构制造系统焊丝熔化控制代码预设路径直接成型制造过程制造周期终端发送逐层堆积综合性能并行化柔性化小批量支撑板智能化联动模具机器人成型制造数字化协同指令终端

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