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一种多自由度柔性增材制造设备及方法

发布时间: 2022-08-26

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 发明专利
行业领域：
高端装备制造产业,智能制造装备产业
成果介绍
本发明属于复合增材制造相关技术领域，其公开了一种多自由度柔性增材制造设备及方法，该制造设备包括至少两个激光器组件、电弧焊机组件及调节组件，所述调节组件用于承载所述激光器组件及所述电弧焊机组件，并分别用于调节所述激光器组件及所述电弧焊机组件的位姿，进而调节所述激光器组件发射的激光束与所述电弧焊机组件产生的电弧之间的相对位置；至少两个所述激光器组件绕所述电弧焊机组件设置，且至少两个所述激光器组件发射的激光束与所述电弧焊机组件传送的焊丝相交于同一点；至少两个所述激光器组件能同时或者分时输出激光束。本发明实现了激光束的单独控制，消除了可能出现的气孔缺陷，便于操作。
成果亮点
1.至少两个所述激光器组件能同时或者分时输出激光束，激光束可以实现分时或同时控制，因而可以实现激光功率分别调控，具有复合增材+激光改性/补焊功能，必要时可以实现单一热源的增材制造及二次激光改性/补焊，提高制件的性能，功能较齐全，适用性较强。 2.通过将电弧与激光同轴复合成对称热源，使得沉积过程中不受沉积方向的影响，进而可以用于非线性平面及三维曲面的增材制造，适用性较强。 3.所述激光发射器上设置有振镜组件，所述振镜组件用于实现激光束的摆动，有利于消除未熔透情况下的气孔缺陷，并均匀化组织，进一步提高力学性能。 4.该增材制造设备不仅可以用于增材制造领域，还能用于单独电弧焊接、激光焊接以及激光电弧复合焊接等焊接领域；且所述制造设备对光路依赖性低，光路调节简单，便于设备的调试和后期维护，灵活性较好。
团队介绍
高明;龚梦成;曾晓雁 华中科技大学武汉光电国家研究中心 教授，博导。1998年本科毕业于华中科技大学材料学院，2007年毕业于华中科技大学光电学院，获博士学位；2016-2017年在日本大阪大学结合研访学一年，致力于激光复合焊接、增材制造的工艺和机理研究，主持国家重大专项课题2项，国家自然基金面上项目3项，以及企业横向十余项；在Scripta Mater, Int Machine Tool Manuf, Metall Mater Trans A, J Mater Process Tech等学术期刊和会议上发表各类论文近100篇（SCI收录60余篇），参编激光电弧复合焊接书籍一本（Hybrid Laser/Arc Welding, WOODHEAD ）；获省部级科技进步奖3项，授权发明专利17项，所研发的激光焊接成套装备和工艺在钢铁、航天、兵工、车辆制造领域在多家企业和科研院所生产使用。
成果资料