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公开(公告)号:CN119549753A
公开(公告)日:2025-03-04
申请号:CN202411513995.1
申请日:2024-10-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种螺旋挤压式金属熔滴生成装置及方法,用于解决增材制造技术存在的热质传输强耦合和在增材制造过程中成形件成形难以预测,成形精度差等技术问题。该装置包括熔滴产生装置,基板、三维运动平台装置、控制系统。机械螺旋装置安装在熔滴产生装置上方,并且可以自由的上下伸缩,通过控制三维运动平台同基板一起运动,实现金属熔滴在基板上沉积凝固成形,机械螺旋装置能通过旋转快慢驱动金属熔滴过渡快慢,通过控制金属熔滴量、熔滴产生装置的温度及机械螺旋装置的转速,达到金属熔滴精准成形的目的。
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公开(公告)号:CN115592288B
公开(公告)日:2024-11-26
申请号:CN202211131639.4
申请日:2022-09-15
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供一种改善增材制造成型质量的方法及装置,包括以下步骤:在焊枪作用于工件形成的熔池旁设置至少一对第一激振器;驱动第一激振器跟随焊枪移动,以对工件的顶端表面进行增材作业;其中,各对第一激振器的振动波相互叠加并形成作用于熔池的第一振动加强区,第一振动加强区能基于各对第一激振器的振动参数调节移动位置和叠加频率。本发明所述的改善增材制造成型质量的方法及装置能够解决现有技术的超声辅助增材过程中能量浪费严重、振源过于单一以及振动施加区域缺乏针对性的缺陷,并能实现细化晶粒,改善成型的效果。
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公开(公告)号:CN115015316B
公开(公告)日:2024-09-13
申请号:CN202210709315.8
申请日:2022-06-21
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供一种金属材料非平衡凝固过程模拟测试系统和方法,金属材料非平衡凝固过程模拟测试系统包括:熔滴获取装置具有熔滴出口,熔滴获取装置用于由熔滴出口输出具有设定温度的待测金属材料的熔滴;基板平台设置于熔滴出口的下方,基板平台的顶部用于放置试验基板;调温装置设置于基板平台的顶部,用于调节试验基板上的温度分布;激光加热装置用于朝向试验基板的上表面发射激光束,以加热落至试验基板上的熔滴;温度场检测装置用于检测试验基板上的温度分布;控制器与熔滴获取装置、调温装置、激光加热装置和温度场检测装置连接。本发明能够实现试验基板温度分布梯度和温度梯度变化对金属材料非平衡凝固成型影响的研究。
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公开(公告)号:CN116810100A
公开(公告)日:2023-09-29
申请号:CN202310645875.6
申请日:2023-06-02
Applicant: 北京工业大学 , 南京理工大学 , 广东艾迪特智能科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于磁场偏转电弧尾焰的丝弧增材制造中熔滴温度的测量装置,涉及电弧增材制造技术领域。送丝机构进给焊丝,在电弧的作用下形成熔滴;电磁铁施加外加磁场,来产生电弧尾焰偏转角使电弧与落入量热计中的金属熔滴相分离;金属熔滴滴入量热计中,量热计对铜圆柱的温度变化进行监测,计算出熔滴到达量热计表面的温度,利用红外热像仪检测熔滴的温度损失,并将这部分温度损失补偿至固体铜量热计所测得的熔滴温度,得到熔滴本身较为精确的温度值。本发明将电弧尾焰和熔滴轨迹相分离,以避免电弧尾焰加热固体量热计而干扰熔滴温度的测量,来提高熔滴温度测量的精度,这对增材制造的温度测量和成形机理研究具有重要理论意义和价值。
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公开(公告)号:CN116441690A
公开(公告)日:2023-07-18
申请号:CN202310479062.4
申请日:2023-04-28
Applicant: 北京工业大学 , 南京理工大学 , 广东艾迪特智能科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种调节电弧热力分布填埋穿孔型等离子弧焊后小孔的装置及方法,该装置是在等离子弧焊接条件下,利用动态推拉装置减小钨极内缩量,改变电弧拘束程度,改变电弧力和热输入大小以及电弧作用范围大小,降低等离子弧的穿透能力,同时利用计算机控制焊接电流和送丝速度,使熔滴稳定、安全的流入所产生的焊接小孔中,达到填埋小孔的目的。本发明通过改变电弧热力分布,利用计算机控制焊接电流及送丝速度变化,达到填埋焊后小孔的目的。该装置无需焊后手工TIG补孔,减少加工工序,提高了等离子焊接自动化和智能化水平。
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公开(公告)号:CN117900603A
公开(公告)日:2024-04-19
申请号:CN202410003702.9
申请日:2024-01-02
Abstract: 本发明公开了一种实时控制电流波形改善电弧增材制造成形及性能的装置和方法,涉及增材制造技术领域。包括电弧增材制造设备、氧化物监测及反馈控制系统、增材形貌监测及反馈控制系统,电弧增材制造设备完成增材沉积工作;氧化物监测及反馈控制系统通过实时采集并反馈沉积层前壁面未增材区域特定元素光谱信号,控制直流反接(EP)阶段的电流,控制阴极清理作用,实现对增材沉积层性能的调控;增材形貌监测及反馈控制系统通过实时采集并反馈沉积层的形貌信息,控制直流正接(EN)阶段的电流,控制沉积层的形貌。本发明能够实时控制增材沉积层的形貌同时减少增材结构件气孔、改善增材结构件的性能。
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公开(公告)号:CN117066662A
公开(公告)日:2023-11-17
申请号:CN202311034117.7
申请日:2023-08-16
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种铝合金等离子弧增材制造气孔缺陷抑制方法,由变极性等离子弧焊接系统和钨极与环状电极自适应分流系统组成,分时导电控制器控制正反极性的电流流通通过,反极性时电流通过钨极形成稳定的等离子弧,通过等离子弧热力控制驱使气泡向汽液界面移动,正极性时电流通过环形电极,使得阴极斑点扩展范围广,实现大范围全域扫描,由于阴极斑点具有电流密度大的特性,利用斑点的热作用蒸发释放气泡,较容易地清除氧化膜,更大程度清理固体和液体表面的氧化膜,实现变极性电弧的正反极性解耦,充分发挥阴极斑点氧化层靶向清理功能和等离子弧精确的热力输出调控作用,抑制气孔缺陷,同时提高熔积成形精度的工艺参数调控裕度,实现主动形性控制。
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公开(公告)号:CN116652344A
公开(公告)日:2023-08-29
申请号:CN202310479070.9
申请日:2023-04-28
Applicant: 北京工业大学 , 南京理工大学 , 广东艾迪特智能科技有限公司
IPC: B23K10/02
Abstract: 本发明公开了调控等离子弧热力分布改善等离子增材制造中沉积层形貌装置和方法,该装置是在等离子增材制造条件下,通过对电弧的热力分布动态控制,调节电弧的热力作用,影响电弧的热力分布和热输入作用范围以及熔池流动行为,改善等离子弧增材制造中沉积层的形貌。同时该装置还与结构光相机相连,通过将相机提取到的表面信号与预设的沉积层形貌作比较所得的信息作为控制信号,控制动态推拉装置使钨极内缩量发生改变,改变沉积层的宽度和高毒,达到实时控制沉积层形貌的目标。
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公开(公告)号:CN116197536A
公开(公告)日:2023-06-02
申请号:CN202211669885.5
申请日:2022-12-25
Applicant: 北京工业大学 , 广东艾迪特智能科技有限公司
IPC: B23K26/348 , B23K26/342 , B23K26/70
Abstract: 本发明公开了一种电弧增材制造中控制成形及改善性能的装置和方法,包括增材制造设备、连接装置、双侧激光加热装置、激光发射器、结构光相机、反馈调节装置。在电弧增材过程中双侧激光加热装置位于焊枪前侧并与焊枪保持同步运动,电弧增材制造前利用双侧激光加热装置预置温度梯度,改变了沉积层的凝固方式以及沉积层的浸润角,实现对成形件形状的控制。将结构光相机中提取到表面轮廓形貌信息传输到反馈调节装置与预沉积的表面形貌进行比较所得信息作为控制信号,控制两侧激光发射器发射功率,达到改善增材时因为边缘热输入不足,导致的材料浸润不足,层与层直接结合不良的缺陷和焊枪中心线两侧温度不一致或送丝偏心导致的表面成形缺陷的目的。
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公开(公告)号:CN115015316A
公开(公告)日:2022-09-06
申请号:CN202210709315.8
申请日:2022-06-21
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供一种金属材料非平衡凝固过程模拟测试系统和方法,金属材料非平衡凝固过程模拟测试系统包括:熔滴获取装置具有熔滴出口,熔滴获取装置用于由熔滴出口输出具有设定温度的待测金属材料的熔滴;基板平台设置于熔滴出口的下方,基板平台的顶部用于放置试验基板;调温装置设置于基板平台的顶部,用于调节试验基板上的温度分布;激光加热装置用于朝向试验基板的上表面发射激光束,以加热落至试验基板上的熔滴;温度场检测装置用于检测试验基板上的温度分布;控制器与熔滴获取装置、调温装置、激光加热装置和温度场检测装置连接。本发明能够实现试验基板温度分布梯度和温度梯度变化对金属材料非平衡凝固成型影响的研究。
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