用于相对于能量束的中心纵轴调节粉末流的装置制造方法及图纸

技术编号:26694848 阅读:59 留言:0更新日期:2020-12-12 02:52
本发明专利技术涉及用于相对于工作头的能量束的中心纵轴调节粉末流的装置,所述装置被设计成用于粉末沉积焊接,其中,存在用于使粉末进给部相对于能量束的中心纵轴在垂直于能量束的中心纵轴取向的平面内二维或三维对准的设备。线性光束从一侧引导到其中粉末状材料的颗粒彼此汇合的区域。垂直于此布置有用于空间分辨地检测强度的光学检测器阵列,且光学检测器阵列连接到电子评估单元,该电子评估单元被设计成确定照射区域的形状、尺寸和/或长度,在该照射区域中,通过光学检测器阵列空间分辨地检测了超出指定阈值的强度。照射区域从调节期间激光束以减小的功率撞击到的颗粒的表面延伸到在工件表面加速的粉末状颗粒的方向上布置的照射区域的部分区域,其中由激光束加热的颗粒发散地移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于相对于能量束的中心纵轴调节粉末流的装置
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的装置。粉末沉积焊接是一种可以在工件表面上形成涂层的方法,以便例如获得具有特定有利性能的涂层或补偿在部件上由磨损导致的材料去除。然而,粉末沉积焊接方法也可以用于形成三维部件或轮廓。
技术介绍
使用粉末状的通常为金属的材料,并利用能量束的能量(大多数情况下为激光束的能量)将该材料熔化,以便在材料固化后,涂层或三维轮廓可以一个叠加一个地形成多层涂层。粉末状材料是高成本的,因此避免了粉末损失,并且设想最大程度地利用所输送的粉末状材料。通常,使用其中容纳有粉末输送部、粉末进给部和用于影响作为能量束的激光束的光学部件的工作头。在此,能量束通常在中心穿过工作头并垂直地指向将在上面沉积材料的表面。出于有效性的考虑,按以下方式进给粉末状材料:从各个侧面(如有可能,同时从外部)将该粉末状材料进给到能量束的影响范围。优选包围能量束的环形进给。为此,粉末进给部被设计成使得粉末状材料经由环形缝隙式喷嘴、多个环形布置的喷嘴或彼此指向的相对地布置的喷嘴进给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于相对于工作头的能量束的中心纵轴调节粉末流的装置,所述能量束特别是激光束,所述装置被设计成用于粉末沉积焊接,其中,/n所述粉末流通过布置在所述工作头(5)的面向工件的一侧上的粉末进给部实现,并且所述粉末进给部形成有被实施为在所述工件的方向上呈圆锥形的环形缝隙式喷嘴(1)、多个环形布置的喷嘴或至少两个以一定角度倾斜且其排出口彼此面对的相对布置的喷嘴,并且所述粉末进给部被设计成使得粉末状材料(2)的颗粒以锐角从多个方向汇合在区域(3)中,/n所述区域(3)布置在上面将要沉积通过所述能量束(4)的能量熔化的粉末状材料的表面的上方,/n所述能量束(4)相对于上面将要沉积熔化的所述粉末状材料的...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180213 DE 102018202203.81.一种用于相对于工作头的能量束的中心纵轴调节粉末流的装置,所述能量束特别是激光束,所述装置被设计成用于粉末沉积焊接,其中,
所述粉末流通过布置在所述工作头(5)的面向工件的一侧上的粉末进给部实现,并且所述粉末进给部形成有被实施为在所述工件的方向上呈圆锥形的环形缝隙式喷嘴(1)、多个环形布置的喷嘴或至少两个以一定角度倾斜且其排出口彼此面对的相对布置的喷嘴,并且所述粉末进给部被设计成使得粉末状材料(2)的颗粒以锐角从多个方向汇合在区域(3)中,
所述区域(3)布置在上面将要沉积通过所述能量束(4)的能量熔化的粉末状材料的表面的上方,
所述能量束(4)相对于上面将要沉积熔化的所述粉末状材料的平面对准,并且
用于使所述粉末进给部相对于所述能量束(4)的中心纵轴,特别是相对于所述激光束的光轴,二维或三维对准的设备在垂直于所述能量束(4)的中心纵轴取向的平面中设置所述工作头(5)上,
其特征在于,
来自辐射源(6)的电磁辐射作为线性光束(6.1)从一侧引导到其中所述粉末状材料的颗粒汇合的所述区域(3),
光学二维检测器阵列(7)布置在垂直于所述线性光束(6.1)取向的平面中,其中,
所述光学检测器阵列(7)被设计成用于空间分辨地捕获电磁辐射的强度,并且
所述光学检测器阵列(7)连接到电子评估单元(8),其中,
所述电子评估单元(8)被设计成用于确定照射区域(9)的形状、尺寸和/或长度,其中利用所述光学检测器阵列(7)以空间分辨的方式捕获所述照射区域中的超出指定阈值的强度,并且在所述过程中,
所述照射区域(9)从在调节期间以减小的功率操作的所述激光束(4)撞击的所述粉末状材料的颗粒表面开始延伸,直到在朝向工件表面加速的粉末状颗粒的方向上布置的所述照射区域(9)的部分区域,其中由所述激光束(4)加热的所述颗粒发散地移动。


2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述辐射源(6)以波长间隔发射电磁辐射,和/或在所述照射区域(9)和所述检测器阵列(7)之间布置有对于所述波长间隔来说是透明的带通滤波器,其中,相应的所述波长间隔优选在700nm至1200nm的范围内。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:米尔科·里德弗兰克·布鲁克纳里科·亨姆希克罗宾·威尔纳
申请(专利权)人:弗劳恩霍夫应用研究促进协会德累斯顿工业大学
类型:发明
国别省市:德国;DE

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