本实用新型专利技术提供一种用于激光熔覆头的送粉装置，解决现有的LMD工艺中送粉软管易被烧蚀，导致送粉不均匀甚至堵粉的问题。该送粉装置包括同轴多路送粉喷嘴、送粉金属管、过渡接头和送粉软管；所述同轴多路送粉喷嘴上设置有光束通过的通光孔，多个送粉金属管固定设置在同轴多路送粉喷嘴的内部，且以通光孔为圆心均布在同一圆周上；所述过渡接头内部设置有相连通的第一过粉孔和第二过粉孔，所述第一过粉孔的中心轴线和第二过粉孔的中心轴线呈钝角设置，多个送粉软管通过过渡接头与送粉金属管连接，且第一过粉孔的上端与送粉软管连通，第二过粉孔下端与送粉金属管连通。过粉孔下端与送粉金属管连通。过粉孔下端与送粉金属管连通。
【技术实现步骤摘要】
一种用于激光熔覆头的送粉装置
[0001]本技术属于增材制造领域，具体涉及一种用于激光熔覆头的送粉装置。
技术介绍
[0002]送粉式激光熔融沉积工艺(Laser Melting Deposition)是金属增材技术的一种，激光熔覆头则是实现LMD光粉耦合的关键设备。兼顾设备成本及打印效率，LMD工艺常采用中高功率(1～6KW)激光进行打印。由于送粉喷嘴位于激光熔覆头的末端，距离高温熔池约10～20mm，良好的循环水冷结构为送粉喷嘴提高了耐热性能，但中高功率激光射入工件基底表面的液态熔池时，不可避免地存在以熔池区域为中心、球状发散的微弱散射光。大多数散射光不聚焦，难以获得足够的能量在机床或人体表面产生烧蚀、穿透。
[0003]然而，在LMD工艺中发现一个问题：送粉喷嘴的金属送粉管与送粉软管连接处容易烧蚀鼓泡，导致送粉不均匀甚至堵粉。送粉软管的材质为聚氨酯(PU，polyurethane)，属于热塑性材料。透明PU送粉管发生局部鼓包和变白是典型的热塑性材料被加热至黏流化温度甚至热分解温度的特定现象。但该烧蚀区域是空间独立的，无接触加热源，并且经过多次工艺测试，该烧蚀现象与路径、功率或其他因素无明显相关性，在多路金属送粉管和塑料送粉管连接处均可能发生，即各种工况下存在广泛且随机的风险。送粉软管的烧蚀显著降低了工艺效率，增加了工艺不稳定性和失败风险。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是解决现有LMD工艺中送粉软管容易被烧蚀，导致送粉不均匀甚至堵粉的问题，提供一种用于激光熔覆头的送粉装置。
[0005]为解决以上问题，本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种用于激光熔覆头的送粉装置，包括同轴多路送粉喷嘴、送粉金属管、过渡接头和送粉软管；所述同轴多路送粉喷嘴上设置有光束通过的通光孔，多个送粉金属管固定设置在同轴多路送粉喷嘴内部，且以通光孔为圆心均布在同一圆周上；所述过渡接头内部设置有相连通的第一过粉孔和第二过粉孔，所述第一过粉孔的中心轴线和第二过粉孔的中心轴线呈钝角设置，多个送粉软管通过过渡接头与送粉金属管连接，且第一过粉孔的上端与送粉软管连通，第二过粉孔下端与送粉金属管连通。
[0007]进一步地，所述第一过粉孔的中心轴线和第二过粉孔的中心轴线之间的角度为α，α的取值为110
°
～180
°
，且第一过粉孔和第二过粉孔光滑过渡连通。
[0008]进一步地，α的取值为155
°
。
[0009]进一步地，所述第一过粉孔和第二过粉孔的直径相同，使得粉束平稳过渡。
[0010]进一步地，所述第一过粉孔的直径与送粉软管的内径相同，使得粉束平稳过渡。
[0011]进一步地，所述过渡接头与送粉金属管优先采用相同的金属制作，避免或减少异种金属间腐蚀。
[0012]进一步地，所述通光孔为锥形孔，且锥形孔的大端为进粉侧，小端为出粉侧。
[0013]进一步地，所述过渡接头的顶端设置有连接螺纹或连接卡套，所述送粉软管通过连接螺纹或连接卡套与过渡接头连接。
[0014]进一步地，所述过渡接头的底端设置有连接螺纹或连接卡套，所述送粉金属管通过连接螺纹或连接卡套与过渡接头连接。
[0015]进一步地，所述送粉金属管的数量为四个，四个送粉金属管以通光孔为圆心均布在同一圆周上。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0017]1.本技术提供的送粉装置通过增加带有内孔中心轴线为钝角的过渡接头，使得经送粉金属管汇聚散射光的加热区域控制在过渡接头内孔，金属材质的过渡接头提高了该区域的耐热性、散热性，保障工艺稳定、高效的进行。
[0018]2.本技术提供的送粉装置通过增加带有内孔中心轴线为钝角的过渡接头，而不是采用将送粉软管整体替换为金属管或对送粉软管进行主动冷却的方式，该装置既降低了成本，又保留了送粉软管与送粉金属管的通用性。
[0019]3.本技术送粉装置通过增加与送粉软管相同内径的过渡接头，且过渡接头内孔设有圆角过渡，弱化过渡接头对金属粉末流影响，保证粉末流通畅、稳定的输送。
附图说明
[0020]图1为本技术用于激光熔覆头的送粉装置的结构示意图；
[0021]图2为本技术用于激光熔覆头的送粉装置的俯视图；
[0022]图3为本技术装置中过渡接头的结构示意图；
[0023]图4为本技术装置中过渡接头的中心轴线呈钝角的示意图。
[0024]附图标记：1-同轴多路送粉喷嘴；2-送粉金属管；3-过渡接头；4-送粉软管，101-通光孔；102-送粉管安装孔，31-第一过粉孔，32-第二过粉孔。
具体实施方式
[0025]下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0026]根据现场观察及测试，给塑料送粉管外部增加隔热层无改善效果，且鼓泡最先从内部发生，因此提出一个解释：金属送粉管内孔与熔池对中，获得了工艺中熔池的部分散射光束，散射光经金属送粉管光滑内孔汇集，投递至传输路径的第一个拐角，即金属送粉管与送粉软管的连接处，产生了加热效果，持续能量的输入导致局部温度逐渐升高，而PU管材的工作温度-10～60℃，极易损坏。基于此，本技术提供的送粉装置通过增加带有内孔中心轴线为钝角的过渡接头，使得经送粉金属管汇聚散射光的加热区域控制在过渡接头内孔，金属制作的过渡接头提高了该区域的耐热性、散热性，保障工艺稳定、高效的进行。
[0027]如图1至图2所示，本技术提供的用于激光熔覆头的送粉装置包括同轴多路送粉喷嘴1、送粉金属管2、过渡接头3和送粉软管4，送粉软管4为中空的塑料管。同轴多路送粉喷嘴1的顶端和底端设置有光束通过的通光孔101，该通光孔101为锥形孔，且锥形孔的大端为进粉侧，小端为出粉侧。同轴多路送粉喷嘴1的内部设置有多个通孔作为送粉管安装孔102，该送粉管安装孔102以通光孔101的轴心呈中心对称分布；多个送粉金属管2通过送粉管安装孔102固定设置在同轴多路送粉喷嘴1内部，使得多个送粉金属管2以通光孔101为圆
心均布在同一圆周上。在本技术实施例中，该送粉金属管2的数量为四个。
[0028]如图3和图4所示，过渡接头3采用金属材质制作，其内部设置有相连通的第一过粉孔31和第二过粉孔32，第一过粉孔31的中心轴线和第二过粉孔32的中心轴线呈钝角设置，多个送粉软管4通过过渡接头3与送粉金属管2连接，且第一过粉孔31的上端与送粉软管4连通，第二过粉孔32下端与送粉金属管2连通。具体的，过渡接头3的顶端和底端均设置有连接螺纹或连接卡套，送粉软管4通过连接螺纹或连接卡套与过渡接头3的顶端连接，送粉金属管2通过连接螺纹或连接卡套与过渡接头3的底端连接。
[0029]在本技术实施例中，过渡接头3统称为送粉金属管2与送粉软管4之间的连接件，不限于被拆分成若干部分。过渡接头3安装在送粉金属管的进粉端，经送粉金属管内孔汇集的散射光加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于激光熔覆头的送粉装置，其特征在于：包括同轴多路送粉喷嘴(1)、送粉金属管(2)、过渡接头(3)和送粉软管(4)；所述同轴多路送粉喷嘴(1)上设置有光束通过的通光孔(101)，多个送粉金属管(2)固定设置在同轴多路送粉喷嘴(1)的内部，且以通光孔(101)为圆心均布在同一圆周上；所述过渡接头(3)内部设置有相连通的第一过粉孔(31)和第二过粉孔(32)，所述第一过粉孔(31)的中心轴线和第二过粉孔(32)的中心轴线呈钝角设置，多个送粉软管(4)通过过渡接头(3)与送粉金属管(2)连接，且第一过粉孔(31)的上端与送粉软管(4)连通，第二过粉孔(32)下端与送粉金属管(2)连通。2.根据权利要求1所述的用于激光熔覆头的送粉装置，其特征在于：所述第一过粉孔(31)的中心轴线和第二过粉孔(32)的中心轴线之间的角度为α，α的取值为110
°
～180
°
，且第一过粉孔(31)和第二过粉孔(32)光滑过渡连通。3.根据权利要求2所述的用于激光熔覆头的送粉装置，其特征在于：α的取值为155
°
。4.根据权利要求1或2或3所述的用于激光熔...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛飞，高洁，贾凯，卢秉恒，
申请(专利权)人：西安增材制造国家研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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