一种水冷式熔覆头制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种水冷式熔覆头，涉及激光增材制造技术领域。该水冷式熔覆头包括外熔覆头和内熔覆头，内熔覆头下部固定在外熔覆头内侧，外熔覆头与内熔覆头之间设有料粉进料间隙，内熔覆头内侧设有激光通道，在外熔覆头的上端外侧设有散热环翼，外熔覆头下部内侧设有环形的第一水冷内腔，在散热环翼内设有连通第一水冷内腔的第二水冷内腔。利用散热环翼对上部的激光热辐射进行遮挡，减少激光光辐射所到达散热环翼的热量，同时利用第一水冷内腔和第二水冷内腔对外熔覆头进行冷却，使熔覆头处于合适的温度范围内，避免熔覆头变形，改善熔覆头的工作状态，提高熔覆头的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种水冷式熔覆头
本专利技术实施例涉及激光增材制造
，具体涉及一种水冷式熔覆头。
技术介绍
激光熔覆技术利用铺粉或送粉的方法在基体表面预置金属粉末，聚焦激光束辐照基体表面的金属粉末，焦点位置的金属粉末和基体表面薄层发生熔化，形成一定形状和大小的熔池，当激光束焦点以一定速度按预定轨迹运动，激光束移开后的熔池迅速凝固，从而在基体表面激光束扫过的区域熔覆上一层具有特殊物理、化学或力学性能的金属涂层。在激光增材制造应用当中因为熔覆头设计上的不足，长时间处在高温环境下工作的熔覆头很容易变形，致使堵粉和出粉角度发生变化，严重影响熔覆产品的质量。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种水冷式熔覆头，以解决现有技术中由于长时间处在高温环境下工作而导致熔覆头很容易变形，严重影响熔覆产品的质量的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，该水冷式熔覆头包括外熔覆头和内熔覆头，内熔覆头下部固定在外熔覆头内侧，外熔覆头与内熔覆头之间设有料粉进料间隙，内熔覆头内侧设有激光通道，在外熔覆头的上端外侧设有散热环翼，外熔覆头下部内侧设有环形的第一水冷内腔，在散热环翼内设有连通第一水冷内腔的第二水冷内腔。进一步地，所述的外熔覆头和内熔覆头均为直径由上至下逐渐减小的漏斗状，散热环翼水平设置。进一步地，所述的散热环翼上侧设有密封第二水冷内腔的密封盖。进一步地，所述的内熔覆头的上部外侧设有水冷夹套，内熔覆头的上部外侧开设有与水冷夹套相对应的水冷槽。进一步地，所述的水冷夹套的下侧设有支撑体，支撑体下端固定在外熔覆头上侧。进一步地，所述的外熔覆头上端设有定位环，支撑体设置在定位环内侧。进一步地，所述的外熔覆头下端外圆周设有向下凸起形成的防撞凸起。进一步地，所述的防撞凸起的内侧面为由上至下逐渐向外侧倾斜的斜面。本专利技术实施例具有如下优点：本专利技术实施例在外熔覆头的上端外侧设有散热环翼，外熔覆头下部内侧设有环形的第一水冷内腔，在散热环翼内设有第二水冷内腔，利用散热环翼对上部的激光热辐射进行遮挡，减少激光光辐射所到达散热环翼的热量，同时利用第一水冷内腔和第二水冷内腔对外熔覆头进行冷却，使熔覆头处于合适的温度范围内，避免熔覆头变形，改善熔覆头的工作状态，提高熔覆头的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。图1为本专利技术实施例1提供的一种水冷式熔覆头的示意图；图中：1-外熔覆头2-内熔覆头3-激光通道4-料粉进料间隙5-第一水冷内腔6-第二水冷内腔7-密封盖8-定位环9-支撑体10-水冷夹套11-水冷槽12-防撞凸起13-斜面14-散热环翼。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。参见图1，该水冷式熔覆头包括外熔覆头1和内熔覆头2，内熔覆头2下部固定在外熔覆头1内侧，外熔覆头1与内熔覆头2之间设有料粉进料间隙4，内熔覆头2内侧设有激光通道3，在外熔覆头1的上端外侧设有散热环翼14，外熔覆头1下部内侧设有环形的第一水冷内腔5，在散热环翼14内设有连通第一水冷内腔5的第二水冷内腔6。本实施例中的外熔覆头1和内熔覆头2均为直径由上至下逐渐减小的漏斗状，外熔覆头1和内熔覆头2之间的料粉进料间隙4也为锥形，料粉经过料粉进料间隙4排出后被激光通道3射出的激光熔融，从而实现增材制造，出料更加均匀，熔融效率更高。散热环翼14水平设置，在散热环翼14上侧设有密封第二水冷内腔6的密封盖7。为了对内熔覆头2进行散热，本实施例在内熔覆头2的上部外侧设有水冷夹套10，内熔覆头2的上部外侧开设有与水冷夹套10相对应的水冷槽11，通过水冷槽11经过增加冷却水与内熔覆头2的接触面积，冷却效果更好。第一水冷内腔5、第二水冷内腔6以及水冷夹套10内腔连接冷却水循环机构，可以持续对内熔覆头2和外熔覆头1进行冷却，冷却水循环机构可以是相连接的冷却水泵和冷却水箱。水冷夹套10的下侧设有支撑体9，支撑体9下端固定在外熔覆头1上侧，连接方便，保持外熔覆头1和内熔覆头2之间的料粉进料间隙4均匀下料。外熔覆头1上端设有定位环8，支撑体9设置在定位环8内侧，以便于对内熔覆头2进行定位，固定方便，确保外熔覆头1和内熔覆头2之间的料粉进料间隙4均匀。在激光增材制造应用当中，熔覆头是很关键的部件之一，但在应用当中经常会出现员工操作不当造成熔覆头撞击基体表面的情况发生，致使熔覆头变形，严重影响使用效果，甚至报废，本实施例在外熔覆头1下端外圆周设有向下凸起形成的防撞凸起12，即使熔覆头与基体表面发生碰撞，激光汇集射出口的周围也不会发生变形，这样就可以保证所制得产品的精度不受影响，结构简单，有效提高熔覆头使用寿命。防撞凸起12的内侧面为由上至下逐渐向外侧倾斜的斜面13，当防撞凸起12与基体表面发生碰撞后，防撞凸起12虽然发生一定变形，但是斜面13使防撞凸起12所产生的变形远离激光汇集射出口，从而保证激光汇集射出口的激光正常射出，进一步提高了防碰撞的能力。本专利技术实施例在外熔覆头1的上端外侧设有散热环翼14，外熔覆头1下部内侧设有环形的第一水冷内腔5，在散热环翼14内设有连通第一水冷内腔5的第二水冷内腔6，利用散热环翼14对上部的激光热辐射进行遮挡，减少激光光辐射所到达散热环翼14的热量，同时利用第一水冷内腔5和第二水冷内腔6对外熔覆头1进行冷却，使熔覆头处于合适的温度范围内，避免熔覆头变形，改善熔覆头的工作状态，提高熔覆头的使用寿命。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本专利技术作了详尽的描述，但在本专利技术基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本专利技术精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本专利技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水冷式熔覆头，其特征在于：所述的水冷式熔覆头包括外熔覆头(1)和内熔覆头(2)，内熔覆头(2)下部固定在外熔覆头(1)内侧，外熔覆头(1)与内熔覆头(2)之间设有料粉进料间隙(4)，内熔覆头(2)内侧设有激光通道(3)，在外熔覆头(1)的上端外侧设有散热环翼(14)，外熔覆头(1)下部内侧设有环形的第一水冷内腔(5)，在散热环翼(14)内设有连通第一水冷内腔(5)的第二水冷内腔(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种水冷式熔覆头，其特征在于：所述的水冷式熔覆头包括外熔覆头(1)和内熔覆头(2)，内熔覆头(2)下部固定在外熔覆头(1)内侧，外熔覆头(1)与内熔覆头(2)之间设有料粉进料间隙(4)，内熔覆头(2)内侧设有激光通道(3)，在外熔覆头(1)的上端外侧设有散热环翼(14)，外熔覆头(1)下部内侧设有环形的第一水冷内腔(5)，在散热环翼(14)内设有连通第一水冷内腔(5)的第二水冷内腔(6)。


2.根据权利要求1所述的水冷式熔覆头，其特征在于：所述的外熔覆头(1)和内熔覆头(2)均为直径由上至下逐渐减小的漏斗状，散热环翼(14)水平设置。


3.根据权利要求1所述的水冷式熔覆头，其特征在于：所述的散热环翼(14)上侧设有密封第二水冷内腔(6)的密封盖(7)。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：付豫龙，付保周，
申请(专利权)人：河北光束激光科技有限公司，杨君霞，
类型：发明
国别省市：河北;13