熔覆增材制造设备制造技术

本实用新型专利技术属于机械加工制造设备技术领域，尤其涉及一种熔覆增材制造设备，包括激光装置、送粉装置、CCD检测装置、聚焦装置、升降装置和工作平台，所述升降装置固定安装于所述工作平台上，所述激光装置上设有熔覆加工头，所述熔覆加工头固定安装于所述升降装置上且位于所述工作平台的上方，所述熔覆加工头的下方设有聚焦装置，所述送粉装置上设有送粉头，所述送粉头设置于所述工作平台的上方，所述CCD检测装置设置于所述工作平台的侧部。本实用新型专利技术的熔覆增材制造设备，熔覆精度高、检测精度高，熔覆层的质量高。

【技术实现步骤摘要】
熔覆增材制造设备
本技术属于机械加工制造设备
，尤其涉及一种熔覆增材制造设备。
技术介绍
激光熔覆增材制造是一种激光表面处理技术，激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，形成与基体成分和性能完全不同的合金熔覆层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足对材料表面特定性能的要求，又节约大量的贵重元素。激光熔覆技术起于20世纪80年代，它是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属材料。对产品的表面修复如转子，模具等。有关资料表明，修复后的部件强度可达到原强度的90％以上，其修复费用不到重置价格的1/5，更重要的是缩短了维修时间，解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速抢修难题。另外，对关键部件表面通过激光熔覆超耐磨抗蚀合金，可以在零部件表面不变形的情况下大大提高零部件的使用寿命；对模具表面进行激光熔覆处理，不仅提高模具强度，还可以降低2/3的制造成本，缩短4/5的制造周期。激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的表面改性技术，是指激光表面熔敷技术是在激光光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化，光束移开后自激冷却形成稀释率极低，与基体材料呈冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法[.如对60#钢进行碳钨激光熔覆后，硬度最高达2200HV以上，耐磨损性能为基体60#钢的20倍左右。在Q235钢表面激光熔覆CoCrSiB合金后，将其耐磨性与火焰喷涂的耐蚀性进行了对比，发现前者的耐蚀性明显高于后者。激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属材料，因此，世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。现有的激光加工中通常需要将激光光束的焦点离工件表面存在一定的距离，即离焦量，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，易于将熔覆层蒸发成孔，但是现有的熔覆增材制造设备的离焦量不能调节或者调节范围较小，同时也没有检测离焦量的装置，并不能够满足现有的多种熔覆粉末材料的要求，易于导致生产出来的熔覆件的熔覆层的形状不准确、熔覆层存在孔洞等问题，熔覆层的精度低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种熔覆增材制造设备，旨在解决现有技术中的熔覆增材制造设备的制造精度差和通用性差的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种熔覆增材制造设备，包括：工作平台，用于支撑固定工件以使得所述工件得到稳定地固定；激光装置，所述激光装置上设有熔覆发生头，所述熔覆发生头位于所述工作平台的上方，且所述熔覆发生头的出光口正对所述工件；送粉装置，所述送粉装置上设有送粉头，所述送粉头设置于所述工作平台的上方，且所述送粉头的送粉口正对所述工件；聚焦装置，所述聚焦装置安装于所述熔覆发生头的正下方以使得从所述熔覆发生头射出的激光光束直接照射到所述聚焦装置上，所述激光光束经过所述聚焦装置聚焦后照射到所述工件上；升降装置，所述升降装置固定安装于所述工作平台上，且所述熔覆发生头和所述聚焦装置均安装于所述升降装置并驱动所述熔覆发生头和所述聚焦装置上下移动从而控制所述激光光束的离焦量。CCD检测装置，所述CCD检测装置设置于所述工作平台的侧部，且用以检测所述激光光束的离焦量和检测所述工件的熔覆层的外观成型形貌。进一步地，所述升降装置包括支撑架、第一丝杆、第二丝杆、第一滑块和第二滑块，所述支撑架的底端固定安装于所述工作平台上且所述支撑架的长度方向垂直于所述工作平台的台面，所述支撑架的中部开设有延伸至所述工作平台的台面的滑动槽，所述支撑架的上端部设有两个连通于所述滑动槽的穿设孔，两个所述穿设孔间隔设置，所述第一丝杆的一端和所述第二丝杆的一端分别穿设于两个所述穿设孔中，所述第一丝杆的另一端和所述第二丝杆的另一端均可转动地连接于所述工作平台上且所述第一丝杆和第二丝杆均位于所述滑动槽中，所述第一滑块和所述第二滑块上均设有螺纹孔，所述第一滑块和所述第二滑块分别套设于所述第一丝杆和第二丝杆上，且所述第一滑块的螺纹孔和所述第二滑块的螺纹孔分别螺纹连接于所述第一丝杆的外螺纹和所述第二丝杆的外螺纹，所述聚焦装置固定安装于所述第一滑块上，所述熔覆加工头固定安装于所述第二滑块上。进一步地，所述聚焦装置包括固定板和聚焦透镜，所述固定板固定安装于所述第一滑块上，所述聚焦透镜固定安装于所述的固定板上。进一步地，所述激光装置还包括全固态激光器和光路装置，所述全固态激光器的出光口与所述光路装置的入光口相连通，所述光路装置的出光口与所述熔覆加工头相连接。进一步地，所述送粉装置还包括送粉器和气路装置，所述送粉头与所述送粉器的出粉口相连通，所述气路装置的出风口与所述送粉器相连通以将所述送粉器内容置的粉末吹到所述送粉头处。进一步地，所述熔覆增材制造设备还包括用于冷却所述全固态激光器的冷却装置。进一步地，所述冷却装置上设有耙式流量计。进一步地，所述熔覆增材制造设备还包括控制装置，所述送粉装置、所述升降装置、所述冷却装置、所述全固态激光器和所述CCD检测装置均与所述控制装置电性连接。进一步地，所述熔覆增材制造设备还包括触摸显示装置，所述触摸显示装置与所述控制装置电性连接。进一步地，所述工作平台为三维十字滑台。本技术的有益效果：本技术的熔覆增材制造设备，在工作时，送粉器将送粉器内容置的粉末从送粉头喷洒到安装于工作平台上的工件的表面上，激光装置上熔覆加工头发出的激光光束经过聚焦装置的聚焦操作后将送粉器内容置的粉末与工件表面迅速加热并熔化后，再将熔覆加工头移开，送粉器内容置的粉末与工件的表面快速地熔凝一起在工件的表面形成一层熔覆层，而在这过程中，通过调整升降装置从而调整熔覆发生头和聚焦装置之间的相对位置，使得激光光束得到不同的离焦量，满足不同种类粉末的要求，从而提高熔覆层的精度，同时，CCD检测装置一方面由于激光光束的焦点无法用肉眼来判断，可以使用CCD检测装置来检测工件表面的激光点，从而根据激光点来调节升降装着和聚焦装置来调节激光光束的离焦量；另一方面熔覆加工头发出的激光光束经过工件表面反射后在CCD检测装置中形成图像，CCD检测装置能够实时地监测熔覆层的外观成型形貌，若发现熔覆层的外观成型形貌不符合要求，可以实时地调整激光装置的参数，提高熔覆层的合格率。本技术的熔覆增材制造设备，熔覆精度高、检测精度高，提高了熔覆层的质量。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的熔覆增材制造设备的结构示意图。图2为本技术实施例提供的熔覆增材制造设备的喷粉装置和激光装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔覆增材制造设备，其特征在于，包括：工作平台，用于支撑固定工件以使得所述工件得到稳定地固定；激光装置，所述激光装置上设有熔覆发生头，所述熔覆发生头位于所述工作平台的上方，且所述熔覆发生头的出光口正对所述工件；送粉装置，所述送粉装置上设有送粉头，所述送粉头设置于所述工作平台的上方，且所述送粉头的送粉口正对所述工件；聚焦装置，所述聚焦装置安装于所述熔覆发生头的正下方以使得从所述熔覆发生头射出的激光光束直接照射到所述聚焦装置上，所述激光光束经过所述聚焦装置聚焦后照射到所述工件上；升降装置，所述升降装置固定安装于所述工作平台上，且所述熔覆发生头和所述聚焦装置均安装于所述升降装置并驱动所述熔覆发生头和所述聚焦装置上下移动从而控制所述激光光束的离焦量；CCD检测装置，所述CCD检测装置设置于所述工作平台的侧部，且用以检测所述激光光束的离焦量和检测所述工件的熔覆层的外观成型形貌。

【技术特征摘要】
1.一种熔覆增材制造设备，其特征在于，包括：工作平台，用于支撑固定工件以使得所述工件得到稳定地固定；激光装置，所述激光装置上设有熔覆发生头，所述熔覆发生头位于所述工作平台的上方，且所述熔覆发生头的出光口正对所述工件；送粉装置，所述送粉装置上设有送粉头，所述送粉头设置于所述工作平台的上方，且所述送粉头的送粉口正对所述工件；聚焦装置，所述聚焦装置安装于所述熔覆发生头的正下方以使得从所述熔覆发生头射出的激光光束直接照射到所述聚焦装置上，所述激光光束经过所述聚焦装置聚焦后照射到所述工件上；升降装置，所述升降装置固定安装于所述工作平台上，且所述熔覆发生头和所述聚焦装置均安装于所述升降装置并驱动所述熔覆发生头和所述聚焦装置上下移动从而控制所述激光光束的离焦量；CCD检测装置，所述CCD检测装置设置于所述工作平台的侧部，且用以检测所述激光光束的离焦量和检测所述工件的熔覆层的外观成型形貌。2.根据权利要求1所述的熔覆增材制造设备，其特征在于：所述升降装置包括支撑架、第一丝杆、第二丝杆、第一滑块和第二滑块，所述支撑架的底端固定安装于所述工作平台上且所述支撑架的长度方向垂直于所述工作平台的台面，所述支撑架的中部开设有延伸至所述工作平台的台面的滑动槽，所述支撑架的上端部设有两个连通于所述滑动槽的穿设孔，两个所述穿设孔间隔设置，所述第一丝杆的一端和所述第二丝杆的一端分别穿设于两个所述穿设孔中，所述第一丝杆的另一端和所述第二丝杆的另一端均可转动地连接于所述工作平台上且所述第一丝杆和第二丝杆均位于所述滑动槽中，所述第一滑块和所述第二滑块上均设有螺纹孔，所述第一滑块和所述第二滑块分别套设于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖海兵，
申请(专利权)人：深圳信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44