The invention belongs to the field of powder feeding laser 3D printing technology, in particular, it is a powder feeding laser 3D printing optical fiber powder feeding head. Includes window protection systems, coaxial connector, telescopic device on the protective gas conveying section, connecting sleeve and powder nozzle, the connecting sleeve is provided with a double cooling structure, laser beam passes through the window door system, telescopic, apparatus, protective gas delivery section and a center hole of the connecting sleeve, projection to the processing surface, the powder from the powder flow around the jet nozzle to the beam inside the powder melting process shaping. The invention has the advantages of high powder feeding precision, high power carrying capacity, long time work, antioxidation, etc..
【技术实现步骤摘要】
一种送粉式激光3D打印光纤送粉头
本专利技术属于送粉式激光3D打印
,具体来说是一种送粉式激光3D打印光纤送粉头。技术背景3D打印技术,又称增材制造(AdditiveManufacturing,AM)技术,是一项涉及物理、化学、材料科学与工程、计算机科学与技术、控制科学与工程、机械工程、生物医学与工程等多学科交叉领域的前沿性先进制造技术。送粉式激光3D打印技术是在由快速原型制造技术和同步送料激光熔覆技术结合而发展起来的一项新的先进制造技术,它利用高能激光束局部熔化金属表面形成熔池,同时将金属原材料同步送入熔池而形成与基体金属冶金结合且稀释率很低的新金属层,加工过程中采用数控系统控制工作台根据CAD模型给定的路径往复扫描,便可在沉积基板上逐线、逐层熔覆堆积出任意形状的功能性三维金属实体零件或仅需少量精加工的近形件。目前,3D打印技术具有非常广泛的应用前景,被欧美发达国家誉为第三次工业革命的载体之一,将带动工业生产、新材料、精益制造等多个领域颠覆性的改变。但当前,常用送粉器存在着送粉精度不高、粉末利用率低、易堵塞、不能承受高功率等问题。一套稳定实用的送粉头是决定3D打印成形精度和成形效率的关键,当前市场上主流送粉头在送粉精度及承载高功率方面存在较多不足,在实际加工中可以实现稳定承受3000W光纤激光器的送粉头较少,且在送粉精度和粉流喷射挺度上存在较大的不足。
技术实现思路
:针对上述问题,本专利技术的目的在于提供一种送粉式激光3D打印光纤送粉头。该送粉头将合金粉末同轴送达激光聚焦后的合适位置,并满足激光3D打印加工的工艺要求。为了实现上述目的,本专利技术 ...
【技术保护点】
一种送粉式激光3D打印光纤送粉头,其特征在于,包括依次同轴连接的窗口防护系统(1)、伸缩套筒(2)、对中装置(3)、保护气输送段(4)、连接套筒(5)及喷粉嘴(6),所述连接套筒(5)的内外侧设有双层冷却结构,激光束(9)依次穿过窗口防护系统(1)、伸缩套筒(2)、对中装置(3)、保护气输送段(4)及连接套筒(5)的中心孔,投射到加工面上,所述喷粉嘴(6)从四周喷射粉流到光束内部,粉末快速熔凝实现成形加工,所述双层冷却结构用于冷却激光束(9)周边的热辐射和载气粉流。
【技术特征摘要】
1.一种送粉式激光3D打印光纤送粉头,其特征在于,包括依次同轴连接的窗口防护系统(1)、伸缩套筒(2)、对中装置(3)、保护气输送段(4)、连接套筒(5)及喷粉嘴(6),所述连接套筒(5)的内外侧设有双层冷却结构,激光束(9)依次穿过窗口防护系统(1)、伸缩套筒(2)、对中装置(3)、保护气输送段(4)及连接套筒(5)的中心孔,投射到加工面上,所述喷粉嘴(6)从四周喷射粉流到光束内部,粉末快速熔凝实现成形加工,所述双层冷却结构用于冷却激光束(9)周边的热辐射和载气粉流。2.根据权利要求1所述的送粉式激光3D打印光纤送粉头,其特征在于,所述双层冷却结构包括内腔冷却层(7)和外腔冷却层(8),所述内腔冷却层(7)为设置于所述连接套筒(5)内壁上的密封腔,用于直接冷却由于激光束(9)周边的热辐射和激光束(9)反射而造成的热积累,间接冷却载气粉流;所述外腔冷却层(8)为设置于喷粉嘴(6)外侧的密封腔,用于直接冷却载气粉流,并与内腔冷却层(7)配合间接冷却激光束(9)周边的热辐射和激光束(9)反射而造成的热积累。3.根据权利要求2所述的送粉式激光3D打印光纤送粉头,其特征在于,所述内腔冷却层(7)设有进水接口和出水接口,所述进水接口和出水接口分别与两个内腔水冷管连接。4.根据权利要求3所述的送粉式激光3D打印光纤送粉头,其特征在于,所述内腔冷却层(7)上的进水接口和出水接口对称布设。5.根据权利要求2所述的送粉式激光3D打印光纤送粉头,其特征在于,所述外腔冷却层(8)与喷粉嘴(6)螺纹连接。6.根据权利要求1所述的送粉式激光3D打印光纤送粉头,其特征在于,所述窗口防护系统...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵宇辉,赵吉宾,王志国,李论,姚超,施凡,
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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