一种三维空间任意方向激光熔覆装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及了一种三维空间任意方向激光熔覆装置，包括支撑架和位于支撑架上方的熔覆喷头，支撑架中设置有分光镜和聚焦镜，分光镜接收入射光束并将入射光束反射形成反射光束，聚焦镜接收反射光束并将反射光束转化为聚焦光束，支撑架中设置有以通过聚焦光束的光束通道，熔覆喷头包括喷头主体和形成在喷头主体端部上的喷嘴口，喷头主体内设置有供熔覆材料通过的熔覆通道，熔覆通道与喷嘴口连通以通过喷嘴口将熔覆材料送出，三维空间任意方向激光熔覆装置还包括设置在喷嘴口和支撑架之间的以在支撑架的上方形成防护气帘并通过防护气帘将位于光束通道上方的熔覆材料吹散/隔离的防护气帘形成组件。该三维空间任意方向激光熔覆装置在大角度倾斜和立仰面熔覆或空间连续变换方位时，熔覆材料飞溅滴落不会损坏聚焦镜，实现了立体空间全方位熔覆。

A Laser Cladding Device with Arbitrary Direction in Three-Dimensional Space

The invention relates to a laser cladding device in three-dimensional space in any direction, including a support frame and a cladding nozzle located above the support frame. A spectroscope and a focusing mirror are arranged in the support frame. The spectroscope receives the incident beam and reflects the incident beam to form a reflecting beam. The focus mirror receives the reflected beam and converts the reflected beam into a focused beam. The support frame is provided with a reflecting beam through focusing. The laser beam channel includes the nozzle body and the nozzle formed at the end of the nozzle body. The nozzle body is provided with a cladding channel for cladding material to pass through. The cladding channel is connected with the nozzle mouth to deliver the cladding material through the nozzle mouth. The laser cladding device in any direction in three-dimensional space also includes a laser cladding device arranged between the nozzle mouth and the support frame to be on the support frame. The square protective air curtain is formed and the cladding material located above the beam channel is blown away/isolated by the protective air curtain to form a component. When the laser cladding device with arbitrary direction in three-dimensional space is cladding at large angle and elevation or changing orientation continuously in space, the spattering and dropping of cladding material will not damage the focusing mirror, thus realizing all-round cladding in three-dimensional space.

【技术实现步骤摘要】
一种三维空间任意方向激光熔覆装置
本专利技术涉及一种三维空间任意方向激光熔覆装置，属于激光加工领域。
技术介绍
同步送料激光熔覆是金属合金增材制造的一种主要方法。激光熔覆一般将激光束聚焦并投射到加工基面上形成工作光斑，同时将熔覆材料同步投送到工作光斑中，随着熔覆喷头作扫描运动，投入到加工基面上移动的工作光斑中的熔覆材料不断熔化、凝固并形成连续的熔道。在激光熔覆过程中，熔覆喷头一般要求始终向下垂直于基体的加工基面，当加工基面的倾斜角越大，熔覆喷头的倾斜角也就越大，熔覆喷头在空间喷射出的熔覆材料与聚焦光束的耦合效果会变差，倾斜的高温熔池也越容易流淌甚至滴落，另外，同步喷射的熔覆材料一般只有一部分进入熔池熔化，一部分被熔池表面反弹，还有一部分喷射在熔池以外的熔覆材料在加工基面上被反弹，一般熔覆喷头的工作倾斜角越大，反弹飞溅的熔覆材料就越容易进入位于熔覆喷头下方的支撑架的内腔中，当熔覆材料接触到聚焦镜或者粘附到聚焦镜上后，会污染镜面并发热使聚焦镜损坏，从而使聚焦性能降低或丧失，造成严重的后果。由于激光熔覆熔池内的高温熔体当加工基面倾斜角太大时会流淌或滴落以及熔覆材料溅落会进入支撑架的内腔中损本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维空间任意方向激光熔覆装置，包括支撑架和位于所述支撑架上方的熔覆喷头，所述支撑架中设置有分光镜和聚焦镜，所述分光镜接收入射光束并将入射光束反射形成反射光束，所述聚焦镜接收所述反射光束并将所述反射光束转化为聚焦光束，所述支撑架中设置有以通过聚焦光束的光束通道，所述熔覆喷头包括喷头主体和形成在所述喷头主体端部上的喷嘴口，所述喷头主体内设置有供熔覆材料通过的熔覆通道，所述熔覆通道与喷嘴口连通以通过喷嘴口将所述熔覆材料送出，其特征在于，所述三维空间任意方向激光熔覆装置还包括设置在所述喷嘴口和所述支撑架之间的以在支撑架的上方形成防护气帘并通过防护气帘将位于所述光束通道上方的熔覆材料吹散/隔离的...

【技术特征摘要】
1.一种三维空间任意方向激光熔覆装置，包括支撑架和位于所述支撑架上方的熔覆喷头，所述支撑架中设置有分光镜和聚焦镜，所述分光镜接收入射光束并将入射光束反射形成反射光束，所述聚焦镜接收所述反射光束并将所述反射光束转化为聚焦光束，所述支撑架中设置有以通过聚焦光束的光束通道，所述熔覆喷头包括喷头主体和形成在所述喷头主体端部上的喷嘴口，所述喷头主体内设置有供熔覆材料通过的熔覆通道，所述熔覆通道与喷嘴口连通以通过喷嘴口将所述熔覆材料送出，其特征在于，所述三维空间任意方向激光熔覆装置还包括设置在所述喷嘴口和所述支撑架之间的以在支撑架的上方形成防护气帘并通过防护气帘将位于所述光束通道上方的熔覆材料吹散/隔离的防护气帘形成组件。2.根据权利要求1所述的三维空间任意方向激光熔覆装置，其特征在于，所述防护气帘形成组件具有用以喷射形成防护气帘的喷射口，所形成的防护气帘与所述喷嘴口的中心轴线之间的夹角大于零。3.根据权利要求2所述的三维空间任意方向激光熔覆装置，其特征在于，所述防护气帘形成组件所形成的防护气帘与所述喷嘴口的中心轴线趋向于垂直或垂直。4.根据权利要求3所述的三维空间任意方向激光熔覆装置，其特征在于，所述防护气帘形成组件设置在所述喷头主体上以在所述喷头主体外围形成防护气帘。5.根据权利要求4所述的三维空间任意方向激光熔覆装置，其特征在于，所述防护气帘形成组件包括设置在所述喷头主体上的筒体和设置在所述筒体上的罩体，所述筒体与罩体之间设置有间隙以形成防护气帘的第一气流通道，所述喷射口位于所述第一气流通道的端部。6.根据权利要求5所述的三维空间任意方向激光熔覆装置，其特征在于，所述筒体包括套设在所述喷头主体上的第一环形部和自所述第一环形部的外圆面向外突伸形成的第二环形部，所述罩体与第一环形部的外圆面、第二环形部的上端面之间围设形成所述第一气流通道，所述第二环形部的上端面与罩体的下表面之间具有间隙以形成所述喷射口。7.根据权利要求6所述的三维空间任意方向激光熔覆装置，其特征在于，所述第一环形部包括与所述罩体配合的连接部，所述罩体通过所述连接部可相对所述筒体沿筒体的中轴线方向移动以调节喷射口的开口大小。8.根据权利要求5所述的三维空间任意方向激光熔覆装置，其特征在于，所述筒体内设置有将外部气体引入至第一气流通道的送气通道。...

【专利技术属性】
技术研发人员：石拓，石世宏，李刚，傅戈雁，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32