南京航空航天大学占小红获国家专利权
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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种基于双磁场协同的激光同轴熔丝增材制造装置及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119820113B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510178119.6,技术领域涉及:B23K26/342;该发明授权一种基于双磁场协同的激光同轴熔丝增材制造装置及方法是由占小红;吕惺玥;王建峰;刘星;刘战设计研发完成,并于2025-02-18向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于双磁场协同的激光同轴熔丝增材制造装置及方法在说明书摘要公布了:本发明涉及激光增材制造领域,具体公开了一种基于双磁场协同的激光同轴熔丝增材制造装置及方法,包括运动系统、同轴熔丝增材制造系统、双磁场辅助系统和控制监测系统,且在装置外部配置有送丝机构。双磁场辅助系统由磁压感应系统和对称滑移式磁场发生系统组成;磁压感应系统设置在焊接头周围,产生垂直方向磁场;对称滑移式磁场发生系统通过两侧的亥姆霍兹线圈产生水平方向磁场;两个磁场系统相互独立可调,在空间上形成正交配置。装置配备高速摄像机实时监测熔池状态,通过控制器和双电磁发生器动态调节磁场强度和配比,实现对熔滴过渡和熔池流动的精确控制。本发明提高了同轴熔丝增材制造的质量和稳定性。
本发明授权一种基于双磁场协同的激光同轴熔丝增材制造装置及方法在权利要求书中公布了:1.一种基于双磁场协同的激光同轴熔丝增材制造装置,其特征在于,该装置包括运动系统、同轴熔丝增材制造系统、双磁场辅助系统、控制监测系统,在装置外部配置有送丝机构;所述运动系统由导轨系统和底部支撑结构组成;所述同轴熔丝增材制造系统包括焊接头、焊接头的支撑机构;所述双磁场辅助系统由磁压感应系统和对称滑移式磁场发生系统构成;所述控制监测系统由高速摄像机和控制器组成;所述焊接头紧固在所述焊接头的支撑机构内侧,所述焊接头的安装座下方安装设置有送丝嘴; 所述磁压感应系统设置在所述焊接头周围,并固定在所述送丝嘴的上部外壁,磁场作用区域与焊接头的轴线相交;所述磁压感应系统由磁感应线圈、冷却导流座、环形磁极组件和磁屏蔽层组成;所述磁感应线圈由横截面呈矩形的绝缘包覆铜导线绕制形成,并采用径向多层同心环形结构设置,与所述焊接头同轴布置,各层线圈同心设置且具有相同匝数,在外层设置磁屏蔽层;所述磁感应线圈安装在所述环形磁极组件上,磁感应线圈的引出端与双电磁发生器连接,所述双电磁发生器通过功率控制单元对所述磁感应线圈的输入功率进行调节控制;所述冷却导流座为环形结构,上部有进水口,内部有冷却水道;所述环形磁极组件由高磁导率软磁材料制成,位于磁压感应系统底部,与磁感应线圈同轴,其内径与所述焊接头匹配;所述环形磁极组件内有环形冷却水道,底部设有出水口,所述冷却水道与冷却导流座的水道相连,并通过水冷器连接进水口和出水口,形成闭环冷却系统;环形磁极组件通过可拆卸结构与冷却导流座固定; 所述对称滑移式磁场发生系统由两侧对称的滑轨装置和环形磁控对称发生装置组成;所述环形磁控对称发生装置包括线圈安装座,并布置在增材制造工作面两侧,其线圈中心轴线与增材制造方向平行;所述线圈安装座采用非磁性材料制成,且所述线圈安装座内同轴设置有亥姆霍兹线圈,所述线圈安装座的内壁与所述亥姆霍兹线圈的外壁之间形成绝缘间隙;所述亥姆霍兹线圈由中空导线制成,其内部形成用于通过冷却介质的螺旋制冷环路,所述亥姆霍兹线圈呈螺旋状结构,沿其轴向缠绕布置,轴向方向与增材制造方向呈预设角度设置;所述螺旋制冷环路与亥姆霍兹线圈同轴设置,且沿螺旋方向延伸; 所述磁压感应系统的磁感线沿竖直方向分布,所述对称滑移式磁场发生系统的磁感线沿水平方向分布,两磁场在熔池区域形成正交磁场配置。
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