一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置，包括固体激光器、喷水枪、喷漆枪、刀板放置平台、工作台调节装置、控制器和计算机，刀板放置平台安装于工作台上，工作台与工作台调节装置连接；喷水枪和喷漆枪分别通过管路与出水箱和出漆箱连通，并分别在连通的管路上设有流量控制阀，固体激光器与光学镜片和反射镜依次通过激光束光连接，控制器与计算机、流量控制阀以及工作台调节装置电连接，本实用新型专利技术通过喷漆枪在金属表面均匀喷涂黑漆作为吸收层，能有效避免金属灼烧，另外通过控制喷水枪提供流动的约束层，通过约束层的厚度改变将激光形成的冲击波分别作用在刀板的表面和刀刃上，提高刀刃和刀板耐磨性、耐腐蚀以及抗疲劳能力。

A laser shock strengthening device for a solvent-free composite cutter plate

The utility model provides a device for laser shock strengthening non solvent composite cutter plate, including a controller and a computer solid laser, spray gun, spray gun, knife plate platform, adjusting device, working table, knife plate placing platform is installed on the table, the work table and the work table regulating device is connected with water; the gun and spray gun respectively through the pipeline and water tank and a paint box connected, and are respectively provided with a flow control valve in the connected pipeline, solid-state laser and optical lens and the reflecting mirror is connected with the laser beam of light through the turn, controller and computer, flow control valve and a working table is connected with the adjusting device, the utility model by painting the gun on the metal surface evenly spraying black paint as the absorbing layer, can effectively avoid the metal burning, another constraint layer flow provided by control of spray gun, through constraint The thickness of the layer changes the shock waves generated by the laser on the surface and edge of the knife plate respectively, so as to improve the wear resistance, corrosion resistance and fatigue resistance of the blade and cutter plate.

【技术实现步骤摘要】
一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置
本技术涉及激光加工领域，特指一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置。
技术介绍
目前服装面料很多都是两层或者三层的，需要通过复合机进行复合，复合时需要上胶处理，因此需要刀板与上胶辊配合工作使得胶均匀的涂抹在面料上，但工作结束后刀片上的胶对刀具有腐蚀作用，影响刀具的使用寿命。为提高刀板的接触强度和抗疲劳断裂性能，改善部件的耐磨性和耐应力腐蚀性，提高刀板的使用寿命，需要对刀板采用强化手段。传统的金属材料强化技术有锻打、冷挤压、激光热处理和机械喷丸等方法，使板材内部产生残余压应力，以达到强化目的，但存在着生产时间长，加工柔性差等缺陷。目前，激光加工技术和激光喷丸强化技术已经成功应用于航空航天、船舶及汽车等行业，激光冲击强化能够改变金属表面的微观组织，通过诱导冲击波作用于材料表面，材料表面产生晶粒位错，提高材料的耐磨性，耐腐蚀以及抗疲劳能力。激光冲击强化与传统的喷丸、冷挤压相比，有一定的相似性，因此国外又称其为激光喷丸，该技术具有非接触、无热影响区和强化效果显著等明显的技术优势。其主要优势包括1.高压。冲击波的压力达到数GPa，乃至TPa量级，这是常规的机械加工难以达到的。2.预防裂纹产生及降低已经产生裂纹的扩展速率方面效果显著。可以降低裂纹扩展速率几十倍以上，使初始裂纹稳定扩展阶段后移，并可提高疲劳扩展门槛应力强度因子。3.可以局部进行强化。激光冲击强化可达性好，光斑可调，并对强化位置的表面粗糙度和尺寸精度基本没有影响；对不规则工件、薄件、小孔边强化也很有效；4.对消除焊缝和激光熔覆等处理后的残余拉应力很有效。与其它消除残余拉应力的方法比，激光冲击强化具有无热影响、效果显著和可达性好等优势。5.环保清洁，没有污染。目前虽然有许多关于激光冲击强化的使用和控制利用，但是传统激光冲击强化多次冲击时，吸收层会出现部分损坏，从而灼烧金属表面。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本技术提供了一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置，通过利用喷漆枪在金属表面均匀喷涂黑漆作为吸收层，能够有效的避免金属灼烧，另外通过控制喷水枪提供流动的约束层，通过约束层的厚度改变将激光形成的冲击波分别作用在刀板的表面和刀刃上。本技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置，包括固体激光器、喷水枪、喷漆枪、出水箱、出漆箱、刀板放置平台、工作台、工作台调节装置、控制器和计算机；所述刀板放置安装于工作台上，工作台上设有用于装夹刀板的夹具，工作台与工作台调节装置连接；所述喷水枪和喷漆枪的出口均朝向刀板放置平台，所述喷水枪通过水管路与出水箱连通，并在喷水枪和出水箱之间的水管路上设有第一流量控制阀，所述喷漆枪通过漆管路与出漆箱连通，并在喷漆枪和出漆箱之间的漆管路上设有第二流量控制阀；所述固体激光器与刀板放置平台之间设有导光单元，所述导光单元使固体激光器产生的激光束垂直入射到刀板放置平台上；所述控制器分别与第一流量控制阀、第二流量控制阀、工作台调节装置电连接，计算机分别与控制器、固体激光器电连接，根据计算机的指令，控制器控制工作台调节装置以控制工作台的旋转位移，控制器通过控制第一流量控制阀以控制喷水枪喷射的流量和流速；控制器通过控制第二流量控制阀以控制喷漆枪喷射的流量和流速；计算机控制固体激光器输出的激光束的参数。优选地，所述导光单元包括光学镜片和反射镜，所述固体激光器、光学镜片和反射镜依次通过激光束光连接。优选地，所述出漆箱中装添加了液体粘接剂和添加剂的黑漆。优选地，所述粘接剂为UV胶。优选地，所述添加剂为甲醇。优选地，用于装夹刀板的所述夹具为设置在刀板放置平台上表面两端的弹簧夹片。一种无溶剂复合机刀板的激光冲击强化方法，包括以下步骤：S1：清洗刀板的表面去除刀板表面的杂质，将刀板安装在刀板放置平台上，并利用弹簧夹片夹紧固定；S2：启动计算机、控制器和喷漆枪，控制器控制第二流量控制阀，使得喷漆枪在刀板表面均匀喷涂黑漆混合涂料，形成吸收层，关闭喷漆枪；S3：启动喷水枪，控制器控制第一流量控制阀，使得喷水枪喷水，在刀板表面形成流动的约束层；S4：控制器通过工作台调节装置控制刀板放置平台的位置，使得刀板放置平台按照计算机内预设的运动轨迹移动，同时启动固体激光器控制固体激光器发出激光束，所述激光束经过导光单元反射到刀板表面，对刀板表面进行冲击强化；S5：刀板表面冲击强化结束后，关闭固体激光器，控制器控制刀板放置平台回到起点位置；S6：控制器控制第一流量控制阀，使得喷水枪喷水的水流增大，在刀板表面形成流动的约束层，该约束层的厚度大于S3中约束层的厚度；S7：控制器控制刀板放置平台运动到激光束正对刀板刀刃的位置，启动固体激光器，同时控制刀板放置平台按照计算机内预制的轨迹运动，对刀板刀刃进行冲击强化。优选地，激光冲击强化的参数为：激光能量为100mJ～2J，光斑直径为0.8mm～2mm，频率为8Hz，脉宽为8ns，搭接率为75％。优选地，所述S3和S4中，喷水枪以0.08～0.8m/s的流速喷水，在刀板的表面形成1-3mm厚的流动约束层；所述S6和S7中，喷水枪以0.8m/s～1.2m/s的流速喷水，在刀板的表面形成3-6mm厚的流动约束层优选地，所述吸收层的厚度为1-3mm。优选地，步骤S4中，对刀板表面进行多次冲击强化后，通过喷漆枪对刀板的表面补充吸收层，然后继续进行激光冲击强化。本技术的有益效果：1)传统激光冲击强化多次冲击时，吸收层会出现部分损坏，从而灼烧金属表面，本技术利用喷期枪在刀板表面均匀喷涂黑漆形成均匀的吸收层，有效的避免金属灼烧，并提高金属的性能；2)本技术通过喷水枪提供流动的约束层，借助约束层的厚度改变将激光形成的冲击波分别作用在刀板的刀刃和刀板上，提高刀刃和刀板耐磨性、耐腐蚀以及抗疲劳能力。附图说明图1为本技术所述一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置的结构示意图。图2为本技术所述刀板的结构示意图。图3为图2的左视图。其中：1.固体激光器；2.光学镜片；3.激光束；4.反射镜；5.喷水枪；6.喷漆枪；7.流量控制阀；8.出水箱；9.流量控制阀；10.出漆箱；11.弹簧夹片；12.工作台；13.计算机系统；14.工作台控制系统PLC；15.工作台调节装置；16.刀板放置平台；17.吸收层；18.约束层；19.刀板；20.刀刃。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本技术作进一步的说明，但本技术的保护范围并不限于此。如图1和图2所示，本技术所述的一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置，包括固体激光器1、喷水枪5、喷漆枪6、出水箱8、出漆箱10、工作台12、刀板放置平台16、工作台调节装置15、控制器14和计算机13。所述刀板放置平台刀安装于工作台12上，工作台12上设有用于装夹刀板19的弹簧夹片11，工作台12与工作台调节装置15连接；所述喷水枪5和喷漆枪6的出口均朝向刀板放置平台16，所述喷水枪5通过水管路与出水箱8连通，并在喷水枪5和出水箱8之间的水管路上设有第一流量控制阀7，所述喷漆枪6通过漆管路与出漆箱10连通，并在喷漆枪6和出漆箱10之间的漆管路上设有第二流量控制阀10，出漆箱1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置，其特征在于，包括固体激光器(1)、喷水枪(5)、喷漆枪(6)、出水箱(8)、出漆箱(10)、工作台(12)、刀板放置平台(16)、工作台调节装置(15)、控制器(14)和计算机(13)；所述刀板放置平台(16)安装于工作台(12)上，工作台(12)上设有用于装夹刀板(19)的夹具，工作台(12)与工作台调节装置(15)连接；所述喷水枪(5)和喷漆枪(6)的出口均朝向刀板放置平台(16)，所述喷水枪(5)通过水管路与出水箱(8)连通，并在喷水枪(5)和出水箱(8)之间的水管路上设有第一流量控制阀(7)，所述喷漆枪(6)通过漆管路与出漆箱(10)连通，并在喷漆枪(6)和出漆箱(10)之间的漆管路上设有第二流量控制阀(9)；所述固体激光器(1)与刀板放置平台(16)之间设有导光单元，所述导光单元使固体激光器(1)产生的激光束(3)垂直入射到刀板放置平台(16)上；所述控制器(14)分别与第一流量控制阀(7)、第二流量控制阀(9)、工作台调节装置(15)电连接，计算机(13)分别与控制器(14)和固体激光器(1)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于无溶剂复合机刀板的激光冲击强化装置，其特征在于，包括固体激光器(1)、喷水枪(5)、喷漆枪(6)、出水箱(8)、出漆箱(10)、工作台(12)、刀板放置平台(16)、工作台调节装置(15)、控制器(14)和计算机(13)；所述刀板放置平台(16)安装于工作台(12)上，工作台(12)上设有用于装夹刀板(19)的夹具，工作台(12)与工作台调节装置(15)连接；所述喷水枪(5)和喷漆枪(6)的出口均朝向刀板放置平台(16)，所述喷水枪(5)通过水管路与出水箱(8)连通，并在喷水枪(5)和出水箱(8)之间的水管路上设有第一流量控制阀(7)，所述喷漆枪(6)通过漆管路与出漆箱(10)连通，并在喷漆枪(6)和出漆箱(10)之间的漆管路上设有第二流量控制阀(9)；所述固体激光器(1)与刀板放置平台(16)之间设有导光单元，所述导光单元使固体激光器(1)产生的激光束(3)垂直入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新洲，周建，任旭东，任乃飞，陈兰，童照鹏，任云鹏，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32