一种激光熔覆送粉设备及送粉方法技术

本发明专利技术公开一种激光熔覆送粉设备及送粉方法，涉及激光熔覆技术领域，以解决不能实时送粉、粉末混合不均及结构复杂的问题。激光熔覆送粉设备包括供粉单元、静态混粉单元、分粉单元和喷嘴，供粉单元用于供应至少两种粉末。静态混粉单元与供粉单元连通，用于接收并混合至少两种粉末。分粉单元与静态混粉单元连通，用于均匀分配混合后粉末。喷嘴与分粉单元连通，用于喷射并在工件表面集聚混合后粉末。激光熔覆送粉方法，包括以下步骤：利用供粉单元可控的向静态混粉单元供应至少两种粉末；利用静态混粉单元混合至少两种粉末；利用泄压单元泄放混合后粉末的压力；利用分粉单元将混合后粉末均匀分配；利用喷嘴将混合后粉末喷射并集聚在工件表面。聚在工件表面。聚在工件表面。

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆送粉设备及送粉方法


[0001]本专利技术涉及激光熔覆
，尤其涉及一种激光熔覆送粉设备及送粉方法。

技术介绍

[0002]激光熔覆技术是20世纪70年代随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的工件表面改性技术，它通过激光熔覆喷嘴在工件表面添加熔覆材料(一般为粉末)，并利用高能密度的激光束使之与工件表面薄层一起熔凝的方法，在工件表面形成冶金结合的添料熔覆层。该熔覆层能够显著改善工件表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等特性。
[0003]随着功能复合材料、功能梯度材料等应用领域的拓展，工业界对多种粉末混合下激光熔覆加工需求越来越多。由于不同类型粉末之间的颗粒尺寸、密度、形状等方面存在差异，如何实现多种粉末实时输送及均匀混合面临着重大挑战。
[0004]现有技术中，对于多种粉末的混合送粉主要有两种方法。第一种，离线搅拌混合送粉，该方法主要利用人工搅拌或者机器搅拌的方式，将不同种类的粉末按照预设比例进行混合并搅拌，然后输送至喷嘴。虽然，采用离线搅拌混合送粉方法可获得混合均匀的粉末，但是无法实时调节粉末的供应量，且不能根据实际需求实时输送混合粉末。第二种，在线搅拌混合，该方法主要利用搅拌机构对混合后的粉末进行在线搅拌，这种混合装置一般需要动力源(如电机)，利用电机带动搅拌叶片对粉末进行混合搅拌，提高粉末混合的均匀性。这类装置往往配备不同的送粉器，虽然可以实现粉末供应量的实时调节，然而装置结构复杂，体积较大，需要额外动力源，且无法实现粉末的在线式分流，尤其是，由于装置腔体较大，导致送粉的响应时间较长，影响激光熔覆的效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种激光熔覆送粉设备及送粉方法，用于实时输送并调节至少两种粉末的输送量，采用静态混粉单元，使得激光熔覆送粉设备均匀混粉的情况下，简化设备结构以及减小设备体积。
[0006]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种激光熔覆送粉设备，包括：供粉单元，供粉单元用于供应至少两种粉末，每一粉末的流量可调。静态混粉单元，静态混粉单元与供粉单元连通，用于接收并混合至少两种粉末。分粉单元，分粉单元与静态混粉单元连通，用于均分混合后粉末。喷嘴，喷嘴与分粉单元连通，用于喷射并在工件表面集聚混合后粉末。
[0007]采用上述技术方案时，供粉单元在供应至少两种粉末时，可对每一种粉末的流量进行单独控制，实现每一种粉末输送量的实时调节，使得粉末按照实际需求进行输送，避免粉末的浪费。同时多种粉末按照预设流量进行输送，避免多种粉末因配比变化，导致激光熔覆层的功能特性降低。供粉单元将多种粉末输送至静态混粉单元，多种粉末在静态混粉单元内进行混合。静态混粉单元无需外加动力源，即可实现多种粉末的充分混合，节约能源和设备投入成本。静态混粉单元在进行混粉工作时，各构件之间无相对位置的变化，整体结构
简单，所占空间较小，使得设备整体结构的稳定性增强，延长了设备的使用寿命。
[0008]第二方面，本专利技术还提供一种激光熔覆送粉方法。该激光熔覆送粉方法包括以下步骤：
[0009]利用供粉单元可控的向静态混粉单元供应至少两种粉末。利用静态混粉单元混合至少两种粉末。利用泄压单元泄放混合后粉末的压力。利用分粉单元将混合后粉末均匀分配。利用喷嘴将混合后粉末喷射并集聚在工件表面。
[0010]与现有技术相比，第二方面提供的激光熔覆送粉方法的有益效果与第一方面所描述的激光熔覆送粉设备的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
[0011]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0012]图1为本专利技术实施例提供的激光熔覆送粉设备的整体结构示意图；
[0013]图2为本专利技术实施例提供的第一螺旋式叶片组成的结构示意图；
[0014]图3为本专利技术实施例提供的第一叶轮的结构示意图；
[0015]图4为本专利技术实施例提供的一种分粉单元的剖视示意图；
[0016]图5为本专利技术实施例提供的另一种分粉单元的结构示意图。
[0017]附图标记：
[0018]1—供粉单元，
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11—储气罐，
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12—供粉器，
[0019]121—储粉筒，
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122—供粉腔室，
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2—静态混粉单元，
[0020]21—一级混粉部，
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212—第一叶轮，
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2121—弧形叶片，
[0021]2122—旋转轴，
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22—二级混粉部，
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221—第一腔室，
[0022]222—第一螺旋式叶片组成， 2221—第一螺旋式叶片， 2222—第二螺旋式叶片，
[0023]3—分粉单元，
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31—筒体，
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32—通粉件，
[0024]321—第一密封部，
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322—通粉部，
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323—通粉腔，
[0025]33—分粉件，
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331—第二密封部，
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332—分粉部，
[0026]333—分粉槽，
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334—通孔，
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34—分粉管，
[0027]35—第二螺旋式叶片组成，
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351—第三螺旋式叶片，
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352—第四螺旋式叶片，
[0028]36—中空底座，
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361—第二叶轮，
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362—分粉芯，
[0029]37—出粉口，
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4—喷嘴，
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5—泄压单元。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆送粉设备，其特征在于，包括：供粉单元，所述供粉单元用于供应至少两种粉末，每一所述粉末的流量可调；静态混粉单元，所述静态混粉单元与所述供粉单元连通，用于接收并混合至少两种所述粉末；分粉单元，所述分粉单元与所述静态混粉单元连通，用于均分所述混合后粉末；喷嘴，所述喷嘴与所述分粉单元连通，用于喷射并在工件表面集聚所述混合后粉末。2.根据权利要求1所述的激光熔覆送粉设备，其特征在于，所述静态混粉单元包括：一级混粉部，所述一级混粉部与所述供粉单元连通，用于接收并预混合至少两种所述粉末；二级混粉部，所述二级混粉部与所述一级混粉部连通，用于接收并混合经预混合后的所述粉末。3.根据权利要求2所述的激光熔覆送粉设备，其特征在于，所述二级混粉部包括：贯通的第一腔室以及依次连接的多组第一螺旋式叶片组成，多组第一螺旋式叶片组成沿粉末传送方向设置在所述第一腔室内；每一组所述第一螺旋式叶片组成均包括第一螺旋式叶片和第二螺旋式叶片，所述第一螺旋式叶片和第二螺旋式叶片均为左旋叶片或右旋叶片中的至少一种；第一螺旋式叶片和第二螺旋式叶片在周向上具有夹角α，0
°
<α<180
°
。4.根据权利要求2所述的激光熔覆送粉设备，其特征在于，所述一级混粉部包括：贯通的第二腔室，所述第二腔室分别与所述供粉单元和第一腔室连通；可转动的容置在所述第二腔室内的第一叶轮。5.根据权利要求1所述的激光熔覆送粉设备，其特征在于，所述供粉单元包括：储气罐，所述储气罐用于储存压缩气体；以及多个供粉器，多个所述供粉器相互独立的与所述储气罐以及静态混粉单元连通。6.根据权利要求5所述的激光熔覆送粉设备，其特征在于，每一所述供粉器均包括：储粉筒，所述储粉筒用于储存所述粉末；供粉腔室，所述供粉腔室同时与所述储粉筒、储气罐和静态混粉单元连通；所述储气罐可控的向所述供粉腔室供应压缩气体，所述储粉筒可控的向所述供粉腔室供应所述粉末。7.根据权利要求1所述的激光熔覆送粉设备，其特征在于，所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢寿春，齐欢，黄河，
申请(专利权)人：南京辉锐光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：