技術(shù)特征：
1.基于微振動(dòng)輔助金屬零件激光增材制造裝置，其特征在于：包括工作臺(tái)(9)、融化機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，所述工作臺(tái)(9)上設(shè)有懸臂夾具(8)，所述懸臂夾具(8)上固定有工件(3)，所述工作臺(tái)(9)上設(shè)有激振器(5)，所述激振器(5)的輸出端設(shè)有頂桿(4)，且頂桿(4)與工件(3)相接觸；所述融化機(jī)構(gòu)包括聚焦鏡(1)和送粉噴嘴(2)，所述聚焦鏡(1)朝向送粉噴嘴(2)，用于將激光折射至送粉噴嘴(2)，所述送粉噴嘴(2)朝向工件(3)；所述控制機(jī)構(gòu)包括信號控制儀(10)和功率放大器(11)，所述信號控制儀(10)與功率放大器(11)和激振器(5)電信號連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微振動(dòng)輔助金屬零件激光增材制造裝置，其特征在于：所述懸臂夾具(8)包括固定塊(12)，所述固定塊(12)安裝在工作臺(tái)(9)上，所述固定塊(12)上通過圓螺母(13)安裝有螺紋柱(14)，所述螺紋柱(14)上設(shè)有第一法蘭螺母(15)、第二法蘭螺母(16)和夾具頭(17)，且第一法蘭螺母(15)和第二法蘭螺母(16)分設(shè)在夾具頭(17)的兩側(cè)，所述夾具頭(17)固定工件(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微振動(dòng)輔助金屬零件激光增材制造裝置，其特征在于：所述工作臺(tái)(9)與激振器(5)間設(shè)有緩沖墊(7)，且激振器(5)通過六角頭鉸制孔用螺栓(6)與工作臺(tái)(9)相固定。4.一種如權(quán)利要求1所述的基于微振動(dòng)輔助金屬零件激光增材制造裝置的制造方法，其特征在于：具體實(shí)現(xiàn)步驟如下1)為了便于工件的固定，將工件采用懸臂夾具(8)夾持，根據(jù)工件(3)與激振器(5)的不同相對位置進(jìn)行柔性調(diào)整，使工件(3)平穩(wěn)懸空固定；2)將激振器(5)通過緩沖墊(7)固定在工作臺(tái)(9)上，對工件(3)底部施加振動(dòng)；基于效率最大化角度考慮，所述激振器(5)的激振點(diǎn)選擇在工件振幅明顯的部位，用于激發(fā)出結(jié)構(gòu)更大的振幅和動(dòng)應(yīng)力；3)為了實(shí)時(shí)檢測與調(diào)控振動(dòng)系統(tǒng)，外部設(shè)有信號控制儀(10),信號控制儀(10)根據(jù)工件質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化適時(shí)調(diào)整振動(dòng)參數(shù)；采用式
①
調(diào)整激振器(5)的振動(dòng)參數(shù),其中式
②
為亞共振頻率的范圍(亞共振頻率為共振時(shí)刻內(nèi)能開始大量釋放點(diǎn)的頻率,是共振區(qū)的開始點(diǎn))；振頻率為共振時(shí)刻內(nèi)能開始大量釋放點(diǎn)的頻率,是共振區(qū)的開始點(diǎn))；式中:k-工件剛度,m-工件質(zhì)量,f-振動(dòng)頻率,(ω
1-ω0)＝δω1,δ為材料阻尼比,ω1為共振頻率通過轉(zhuǎn)速控制模塊控制激振器的轉(zhuǎn)速，促使激振器帶動(dòng)工件達(dá)到共振頻率的轉(zhuǎn)速，并在工件中心區(qū)域產(chǎn)生近似均勻的振動(dòng)波，將振動(dòng)波引入到熔池內(nèi)；同時(shí)通過改變作用于熔池內(nèi)液態(tài)金屬的振幅，影響熔池凝固過程，促進(jìn)金屬溶液運(yùn)動(dòng)，可以促使金屬溶液中雜質(zhì)氣體的析出，減小金屬溶液的溫度梯度，抑制工件變形開裂。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于微振動(dòng)輔助金屬零件激光增材制造裝置，包括工作臺(tái)、融化機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，所述工作臺(tái)上設(shè)有懸臂夾具，所述懸臂夾具上固定有工件，所述工作臺(tái)上設(shè)有激振器，所述激振器的輸出端設(shè)有頂桿，且頂桿與工件相接觸；所述融化機(jī)構(gòu)包括聚焦鏡和送粉噴嘴，所述聚焦鏡朝向送粉噴嘴，用于將激光折射至送粉噴嘴，所述送粉噴嘴朝向工件；所述控制機(jī)構(gòu)包括信號控制儀和功率放大器，所述信號控制儀與功率放大器和激振器電信號連接。本裝置外部采用信號控制儀和功率放大器進(jìn)行檢測和調(diào)控,其內(nèi)部轉(zhuǎn)速控制模塊、時(shí)間控制模塊、顯示模塊和手動(dòng)按鈕實(shí)時(shí)操控，方便快捷。而且本裝置結(jié)構(gòu)緊湊，滿足試驗(yàn)安裝的空間要求，改善了眾多問題和缺陷。和缺陷。和缺陷。
技術(shù)研發(fā)人員：陳德志 張世崇 白保東 曹雄雄 王陽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2021.10.27
技術(shù)公布日：2022/1/6