一种激光熔覆设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光熔覆设备，所述激光熔覆设备包括具有密封腔室的真空舱、设置在所述真空舱一侧的传递舱、设置在所述密封腔室内的多轴运动平台，以及安装在所述多轴运动平台上的光内送粉激光头，所述的真空舱具有真空舱门，所述传递舱与所述真空舱之间设置有可打开与密封的传递舱门，所述的激光熔覆设备还包括用于产生激光束的激光器、用于将所述真空舱的所述密封腔室抽真空的真空泵，以及向所述密封腔室内通入保护气体的储气装置。该设备结构简单，可使用多种金属粉末进行打印，激光熔覆过程中避免了金属粉末的氧化。

A laser cladding equipment

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆设备
本技术涉及一种激光熔覆设备。
技术介绍
激光熔覆是一种新的表面改性技术，它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，具有广阔的应用前景。目前激光熔覆加工过程中，通常是将光内送粉激光头安装在机械臂上，通过控制机械臂的运动来实现对熔覆加工，这种激光熔覆加工仅适用于铁粉的熔覆加工，不能满足对加工环境要求较高的金属粉末，如钛合金粉末的激光熔覆加工。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种激光熔覆设备，以满足多种金属粉末激光熔覆的加工需求。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种激光熔覆设备，所述激光熔覆设备包括具有密封腔室的真空舱、设置在所述真空舱一侧的传递舱、设置在所述密封腔室内的多轴运动平台，以及安装在所述多轴运动平台上的光内送粉激光头，所述的真空舱具有真空舱门，所述传递舱与所述真空舱之间设置有可打开与密封的传递舱门，所述的激光熔覆设备还包括用于产生激光束的激光器、用于将所述真空舱的所述密封腔室抽真空的真空泵，以及向所述密封腔室内通入保护气体的储气装置。优选地，所述的激光熔覆设备还包括用于对所述密封腔室予以除尘处理的除尘系统。进一步地，所述除尘系统包括连通所述密封腔室的除尘管道、连接在所述除尘管道末端的高速变频风机，以及能够对吸入的气体进行过滤处理的除尘装置，所述除尘装置的出口连接所述密封腔室。优选地，所述的真空舱上设置有连通所述密封腔室的保护气体通入口，所述储气装置通过所述保护气体通入口向所述密封腔室通入保护气体，所述真空舱上还设置有用于控制所述保护气体通入口开启与关闭的控制阀。进一步地，所述真空舱上还设置有卸压口，以及用于在所述密封腔室内压力超过预设值时自动地将所述卸压口打开的保压电磁阀。优选地，所述真空舱门上设置有透明的可视窗，以及两个操作窗口，每个所述操作窗口中均设置有能够伸入至所述密封腔室内的操作手套。优选地，所述真空舱呈方形的箱体，所述的真空舱门设置在所述箱体的其中一个侧壁上。优选地，所述传递舱呈圆筒状，所述传递舱连接在所述真空舱的其中一个侧壁上。优选地，所述多轴运动平台包括XYZ轴三轴运动平台，其包括X轴、Y轴及Z轴，所述光内送粉激光头设置在所述Z轴上。优选地，所述激光熔覆设备还包括移动座，所述的真空舱、所述的真空泵以及所述激光器均设置在所述移动座上。由于上述技术方案的运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术的激光熔覆设备，其结构简单，可使用多种金属粉末进行打印，激光熔覆过程中避免了金属粉末的氧化；加工过程柔性化，无需刀具、模具，可直接制作复杂结构的金属件；可进行激光熔覆和激光打印等多种加工工艺，真正实现一机多用；采用激光光内送粉激光头，粉末利用率高，可减少贵重金属粉末的消耗。附图说明附图1、附图2为本技术的激光熔覆设备的立体示意图；附图3为本技术的激光熔覆设备的正视图，其中真空舱门处于打开状态；附图4为真空舱门的纵向剖切示意图；附图5为附图3的激光熔覆设备的后视图；附图6为沿附图5中A-A向剖视结构示意图；附图7为本技术的激光熔覆设备对工件进行激光熔覆加工过程示意图；其中：1、真空舱；11、真空舱门；11a、可视窗；11b、操作窗口；12、传递舱门；2、传递舱；21、外舱门；3、XYZ轴运动平台；4、光内送粉激光头；5、激光器；51、光纤；6、真空泵；7、除尘系统；71、除尘管道；72、高速变频风机；73、除尘装置；8、移动座；9、控制阀；10、保压电磁阀；20、送粉器；201、金属粉末；30、待加工件基板；301、熔池。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例来对本技术的技术方案作进一步的阐述。参见图1至图7所示，一种激光熔覆设备，包括具有密封腔室的真空舱1、设置在真空舱1一侧的传递舱2、设置在密封腔室内的多轴运动平台，以及安装在上述多轴运动平台上的光内送粉激光头4。真空舱1具有真空舱门11，传递舱2与真空舱1之间设置有可打开与密封的传递舱门12。该激光熔覆设备还包括用于产生激光束的激光器5、用于将真空舱1的密封腔室抽真空的真空泵6，以及向密封腔室内通入保护气体的储气装置（图中未示出）。如此，将待加工件置入密封腔室内，通过将密封腔室抽真空，并充入保护气体，通过多轴运动平台带动光内送粉激光头4运动，从而实现在待加工件上的激光熔覆加工，满足如钛合金粉末等对加工要求较高的金属粉末的激光熔覆加工，避免加工过程中因外部环境而造成金属粉末氧化而影响熔覆加工效果。初始的待加工工件可从真空舱门11处置入密封腔室中，加工完成后的待加工工件则可从传递舱门12被置入至传递舱2，待传递舱门12关闭后即使得密封腔室关闭后再打开传递舱2外侧的外舱门21将其取出。再次置入待加工件时则从传递舱2内置入至密封腔室内。具体地，参见各附图所示，本实施例中，真空舱1呈方形的箱体，真空舱门11设置在该箱体的其中一个侧壁上；传递舱2呈圆筒状，传递舱2连接在真空舱1的其中一个侧壁上。参见图4所示，真空舱门11上设置有透明的可视窗11a，以及两个操作窗口11b，每个操作窗口11b中均设置有能够伸入至密封腔室内的操作手套（图中未示出），这样，在将加工好的工件传递至传递舱2，或者从传递舱2中传入待加工件，以及操作传递舱门12时，用户可透过可视窗11a观察密封腔室内并将手穿入操作串口11b中的操作手套而伸入密封腔室内来进行操作。参见各附图所示，该激光熔覆设备还包括用于对密封腔室予以除尘处理的除尘系统7，该除尘系统7包括连通密封腔室的除尘管道71、连接在除尘管道71末端的高速变频风机72，以及能够对吸入的气体进行过滤处理的除尘装置73，除尘装置73的出口连接至密封腔室。如此，在密封腔室内加工后，启动除尘系统7，高速变频风机72将密封腔室内的气体吸入至除尘装置73中进行过滤处理，从而去除气体内混杂的粉末颗粒，随后将过滤处理后的气体重新送入密封腔室中。参见图2所示，真空舱1上设置有连通密封腔室的保护气体通入口，储气装置通过该保护气体通入口向密封腔室通过保护气体，真空舱1上还设置有用于控制保护气体通入口开启与关闭的控制阀9。真空舱1上还设置有卸压口，以及用于在密封腔室内压力超过预设值时自动地将卸压口打开的保压电磁阀10。参见图5、图6所示，多轴运动平台采用的为XYZ轴三轴运动平台3，其包括X轴、Y轴及Z轴，光内送粉激光头4设置在Z轴上。该激光熔覆设备还包括移动座8，真空舱1、真空泵6以及激光器5均设置在移动座8上。以下具体阐述下本实施例的工作过程：在针对如铁粉等对加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光熔覆设备，其特征在于：所述激光熔覆设备包括具有密封腔室的真空舱、设置在所述真空舱一侧的传递舱、设置在所述密封腔室内的多轴运动平台，以及安装在所述多轴运动平台上的光内送粉激光头，所述的真空舱具有真空舱门，所述传递舱与所述真空舱之间设置有可打开与密封的传递舱门，所述的激光熔覆设备还包括用于产生激光束的激光器、用于将所述真空舱的所述密封腔室抽真空的真空泵，以及向所述密封腔室内通入保护气体的储气装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆设备，其特征在于：所述激光熔覆设备包括具有密封腔室的真空舱、设置在所述真空舱一侧的传递舱、设置在所述密封腔室内的多轴运动平台，以及安装在所述多轴运动平台上的光内送粉激光头，所述的真空舱具有真空舱门，所述传递舱与所述真空舱之间设置有可打开与密封的传递舱门，所述的激光熔覆设备还包括用于产生激光束的激光器、用于将所述真空舱的所述密封腔室抽真空的真空泵，以及向所述密封腔室内通入保护气体的储气装置。


2.根据权利要求1所述的激光熔覆设备，其特征在于：所述的激光熔覆设备还包括用于对所述密封腔室予以除尘处理的除尘系统。


3.根据权利要求2所述的激光熔覆设备，其特征在于：所述除尘系统包括连通所述密封腔室的除尘管道、连接在所述除尘管道末端的高速变频风机，以及能够对吸入的气体进行过滤处理的除尘装置，所述除尘装置的出口连接所述密封腔室。


4.根据权利要求1所述的激光熔覆设备，其特征在于：所述的真空舱上设置有连通所述密封腔室的保护气体通入口，所述储气装置通过所述保护气体通入口向所述密封腔室通入保护气体，所述真空舱上还设置有用于控制所述保护气体通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈添禹，王明娣，张晓，倪玉吉，
申请(专利权)人：苏州贝亚敏光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32