用于激光材料加工的装置的粉末喷嘴、容纳单元和加工头部制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于激光材料加工的装置的粉末喷嘴、容纳单元和加工头部。为了实现简单地更换粉末喷嘴，根据本发明专利技术提出，粉末喷嘴（10）的容纳轴颈（11）的外轮廓在插入区域（16）中朝着插入方向（14）单调地逐渐变细。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于激光材料加工的装置的粉末喷嘴、容纳单元和加工头部
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于激光材料加工的装置的粉末喷嘴、根据权利要求5的前序部分的用于激光材料加工的装置的粉末喷嘴的容纳单元和带有权利要求10的特征的用于激光材料加工的装置的加工头部。
技术介绍
激光材料加工能够尤其实施为利用粉末的激光射束堆焊。这种方法例如在许多领域如例如工具制造、模具制造、传动机构制造和机械制造中用于维护（Instantsetzung）、防磨损和防腐蚀。在此利用激光射束在结构部件上产生熔斑并且通过粉末喷嘴将由附加原料制成的粉末输送给熔斑。经输送的粉末此后同样熔化并且与结构部件的熔化的基本原料复合。通过由激光和粉末喷嘴构成的单元在结构部件之上的运动产生所谓的堆焊焊道。各个堆焊焊道能够如下密地彼此并排，使得在结构部件上出现闭合的覆层，所述覆层能够为了提高表面品质进行再加工。在此使用的粉末喷嘴经受高的温度并且由于穿过所述粉末喷嘴来输送的粉末而经受磨损。此外，完全或部分熔化的粉末会（所述粉末从结构部件处弹回）附着在粉末喷嘴处。所述附着必须定期去除，以便保证不堵塞粉末供应地无缺陷地运行。因此用于激光材料加工的、尤其用于以粉末进行激光射束堆焊的装置的粉末喷嘴必须实施成可更换的。在文件DE102005058172B4中描述用于以激光射束堆焊的形式的激光材料加工的装置。装置具有带有射束通过通道的粉末喷嘴。射束通过通道具有射束输入开口和在轴向方向上对置的射束输出开口。粉末喷嘴此外具有容纳轴颈，在所述容纳轴颈处构造有射束输入开口并且借助于所述容纳轴颈实现固定或保持粉末喷嘴。为了固定粉末喷嘴，除了环绕的凹槽之外的柱形的插入区域插入到没有更详细地示出的、空心柱形的容纳套筒中。容纳套筒在其周缘处分布地具有多个钻孔，埋头螺纹紧固件能够旋入到所述钻孔中。钻孔的位置如下来选取，使得在插入的粉末喷嘴的情况下，埋头螺纹紧固件在旋入时沉入到凹槽中并且由此将粉末喷嘴相对于容纳套筒来固定。在拆卸粉末喷嘴时埋头螺纹紧固件必须松开并且能够脱落。在安装粉末套筒时所述粉末套筒必须被置于到正确的轴向位置或插入位置中并且在该处保持。只有这时才能够旋入埋头螺纹紧固件。在文件DE102005058172B4中描述的装置中，由容纳轴颈和容纳套筒构成的配对在整个插入深度上用作粉末喷嘴的定心部。因为由此在整个插入深度上需要紧密的配合，故定心部对于污染而言是非常敏感的。已经小的污染会导致容纳轴颈在容纳套筒中的卡住。
技术实现思路
与此相对地，本专利技术的任务是，提出粉末喷嘴、用于粉末喷嘴的容纳单元和加工头部以用于激光材料加工的装置，其实现简单地更换粉末喷嘴。根据本专利技术，所述任务利用带有权利要求1的特征的粉末喷嘴、带有权利要求5的特征的容纳单元和带有权利要求10的特征的加工头部来解决。根据本专利技术的用于激光材料加工的装置的粉末喷嘴具有射束通过通道，所述射束通过通道具有射束输入开口和在轴向方向上对置的射束输出开口。在装置运行中，激光射束通过射束输入开口进入到射束通过通道中并且在所述激光射束碰到待加工的工件上之前通过射束输入开口离开所述射束通过通道。粉末喷嘴此外具有容纳轴颈，在所述容纳轴颈处构造有射束输入开口。借助于容纳轴颈实现将粉末喷嘴固定或保持尤其在用于激光材料加工的装置的容纳单元的容纳套筒中。根据本专利技术，容纳轴颈如下实施，使得容纳轴颈在朝着射束输入开口的方向布置的插入区域中的外轮廓朝着射束输入开口的方向单调地逐渐变细。由此粉末喷嘴能够在使用时到如下程度地插入到容纳套筒中，直到容纳轴颈的外轮廓与容纳套筒的相对应的内轮廓到达贴靠并且粉末喷嘴由此不能够进一步推入。在所述位置中，粉末喷嘴由此轴向和径向地相对于容纳套筒以及由此相对于容纳单元明确地固定并且能够通过合适的固定器件固定。由此粉末喷嘴能够特别简单地在容纳单元中固定在正确的位置处。此外，通过逐渐变细获得非常小的易受污染性。“单调地逐渐变细”就此而言应该理解成，外轮廓逐渐变细，而横截面朝着射束输入开口的方向没有又变大。横截面在此也能够在区段中保持相同。“插入区域”应该就此而言理解成如下区域，所述区域沉入到容纳套筒中。粉末喷嘴尤其用在以粉末进行激光射束堆焊中。但在其它激光材料加工、如例如激光切割或激光焊接中的使用同样可行。在这些情况中没有粉末被引导通过粉末喷嘴。在本专利技术的设计方案中，容纳轴颈的插入区域具有圆状的横截面，所述横截面基于描述的、插入区域的逐渐变细而在轴向方向上改变。提及的横截面作为横向于轴向方向通过插入区域的剖面得出，插入区域由此关于轴向方向旋转对称。插入区域由此至少区段地实施成锥状。由此，插入区域和由此容纳轴颈能够特别简单地通过车削加工来制造。这尤其当粉末喷嘴的整个外轮廓实施成旋转对称时适用。粉末喷嘴通常不必相对于容纳套筒以一定的角度位置来安装。然而，如果出于某种原因确实需要以一定的角度位置来置入，则粉末喷嘴和容纳套筒能够具有凹槽和相对应的突起部以用于定位。在本专利技术的设计方案中，容纳轴颈的插入区域的外轮廓具有在2和8°之间的逐渐变细角度。由此当粉末喷嘴插入到相对应的容纳套筒中时尤其实现自锁。这尤其在插入和固定粉末喷嘴时是有利的。所述粉末喷嘴能够由此被置于到正确的位置中并且留在其中，即使没有固定保持所述粉末喷嘴。由此，人们能够用两只手用于真正地锁定或固定。由此，以插入区域的锥状的实施方案的容纳即使在如下粉末喷嘴的情况下也提供优点，所述粉末喷嘴不必旋转并且容纳也相反于用于旋转的工具的、如例如铣刀或钻头的容纳而不必承受工具力。逐渐变细角度在此在插入区域的逐渐变细的区段和轴向方向之间形成。在本专利技术的设计方案中，容纳轴颈的插入区域朝着射束输出开口的方向由扩大部限制，力通过所述扩大部能够朝着射束输出开口的方向导入。由此能够以简单的方式在取下粉末喷嘴时将力施加到粉末喷嘴上。扩大部尤其实施为环绕的轴带（Bund），所述轴带没有例如用于粉末或冷却液的接头。扩大部尤其朝着射束输出开口的方向又减小，从而粉末喷嘴没有过多材料和由此质量。提及的任务还通过用于激光材料加工的装置的粉末喷嘴的带有容纳套筒的容纳单元来解决。容纳套筒具有容纳空间，所述容纳空间带有插入开口和在轴向方向上对置的过渡开口。容纳空间设置用于在插入方向上容纳粉末喷嘴的容纳轴颈的插入区域。在此，容纳套筒的内轮廓至少在一区段中朝着过渡开口的方向逐渐变细。由此粉末喷嘴能够如已经上面描述的那样特别简单地固定在容纳单元中。插入方向在此平行于上面描述的轴向方向伸延并且从插入开口向过渡开口取向。在装置运行中，激光射束通过过渡开口进入到容纳套筒中并且通过插入开口离开所述容纳套筒。根据本专利技术，在容纳套筒的插入开口的区域中布置有夹紧螺母，所述夹紧螺母能够相对于容纳套筒朝着插入方向并且相反于插入方向移位。在容纳套筒之内布置有夹紧套筒。夹紧螺母具有内倾斜部并且夹紧套筒具有外倾斜部，其如下来实施和布置，使得在夹紧螺母朝着夹紧方向移位时夹紧套筒横向于插入方向被挤压并且在此固定插入到夹紧套筒中的粉末喷嘴。尤其容纳套筒具有外螺纹并且夹紧螺母具有相对应的内螺纹。由此保证粉末喷嘴特别简单地并且可靠地固定在容纳开口中。通过简单地拧紧仅仅一个夹紧螺母能够实现可靠地固定粉末喷嘴。夹紧方向尤其相应于插入方向。夹紧螺母能够在本文档来自技高网...

【技术保护点】
粉末喷嘴，用于激光材料加工的装置，所述粉末喷嘴带有‑ 射束通过通道（24），所述射束通过通道具有射束输入开口（23）和在轴向方向（13）上对置的射束输出开口（21），以及‑ 容纳轴颈（11），在所述容纳轴颈处构造有所述射束输入开口（23）并且借助于所述容纳轴颈实现固定所述粉末喷嘴（10），其特征在于，所述容纳轴颈（11）在朝着射束输入开口（23）的方向布置的插入区域（16）中的外轮廓朝着射束输入开口（23）的方向单调地逐渐变细。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.04 EP 14157564.71.粉末喷嘴，用于激光材料加工的装置，所述粉末喷嘴带有-射束通过通道（24），所述射束通过通道具有射束输入开口（23）和在轴向方向（13）上对置的射束输出开口（21），以及-容纳轴颈（11），在所述容纳轴颈处构造有所述射束输入开口（23）并且借助于所述容纳轴颈实现固定所述粉末喷嘴（10），其特征在于，所述容纳轴颈（11）在朝着射束输入开口（23）的方向布置的插入区域（16）中的外轮廓朝着射束输入开口（23）的方向单调地逐渐变细。2.根据权利要求1所述的粉末喷嘴，其特征在于，所述容纳轴颈（11）的插入区域（16）具有圆状的横截面。3.根据权利要求1或2中任一项所述的粉末喷嘴，其特征在于，所述容纳轴颈（11）的插入区域（16）的外轮廓具有在2°和8°之间的逐渐变细角度α。4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的粉末喷嘴，其特征在于，所述容纳轴颈（11）的插入区域（16）朝着射束输出开口（21）的方向由扩大部（17）限制，力通过所述扩大部能够朝着射束输出开口（21）的方向导入。5.容纳单元，用于激光材料加工的装置的粉末喷嘴，所述容纳单元带有容纳套筒（25），所述容纳套筒具有容纳空间（26），所述容纳空间带有插入开口（27）和在轴向方向（13）上对置的过渡开口（28），并且所述容纳套筒设置用于在插入方向（14）上容纳所述粉末喷嘴（10）的容纳轴颈（11）的插入区域（16），其中，所述容纳套筒（25）的内轮廓至少在一区段中朝着过渡开口（28）的方向逐渐变细，其特征在于，-在所述容纳套筒（25）的插入开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：T彼得斯，T罗伊皮，A吉斯勒，
申请(专利权)人：欧瑞康美科股份公司，沃伦，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH