一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构制造技术

本实用新型专利技术属于激光增材制造技术领域，尤其是一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构，包括零件、激光焊接头、高能激光束和送粉管，所述零件的表面开设有清粉孔，所述清粉孔的内底壁开设有锥形孔，所述锥形孔的内壁设置有堵块，所述堵块与所述锥形孔之间形成焊缝，所述激光焊接头位于所述堵块与所述清粉孔之间，所述激光焊接头发出的激光束对所述焊缝进行焊接。该密封激光选区熔化零件出粉孔机构，针对薄壁件小孔的封堵效果显著，可以有效控制工艺参数实现不同形貌以、不同壁厚以及不同材料的出粉孔、工艺孔等密封。工艺孔等密封。工艺孔等密封。

【技术实现步骤摘要】
一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构


[0001]本技术涉及激光增材制造
，尤其涉及一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构。

技术介绍

[0002]现在激光选区熔化技术已经发展成为制造业不可或缺的一种，其中3D打印可以制造出复杂、异形、薄壁等特征的零件广泛应用于各种工业领域。但是针对一些密闭流道零件增材制造，由于激光选区熔化工艺特点会将粉末密封于密闭流道内部，后期无法清理内腔粉末，导致粉末残留，影响产品使用效果。
[0003]该技术是一种通过在零件表面预制一个出粉孔，然后通过激光焊接方式将粉孔与同材质焊接，焊接完成后打磨抛光焊接表面，最后利用激光熔化沉积方式在表面增材制造修复至零件模型形貌。如此通过预先在激光选区熔化零件预制出粉孔，再将粉末清理，最后封堵出粉孔达到零件整体制造，有效解决了密封流道类零件的整体制造难题。

技术实现思路

[0004]基于现有的激光选区熔化技术中针对密封流道类零件的粉末无法去除的技术问题，本技术提出了一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构。
[0005]本技术提出的一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构，包括零件、激光焊接头、高能激光束和送粉管，所述零件的表面开设有清粉孔，所述清粉孔的内底壁开设有锥形孔，所述锥形孔的内壁设置有堵块，所述堵块与所述锥形孔之间形成焊缝，所述激光焊接头位于所述堵块与所述清粉孔之间，所述激光焊接头发出的激光束对所述焊缝进行焊接。
[0006]所述高能激光束垂直分布在所述零件的上方，多个所述送粉管呈环形阵列分布在所述高能激光束的外表面，且所述送粉管位于所述零件的上方。
[0007]优选地，所述清粉孔的形状设置为锥形，所述清粉孔的顶部直径为8mm，且所述清粉孔的锥形夹角为90
°
。
[0008]通过上述技术方案，便于激光焊接头发出的激光束对所述焊缝进行焊接。
[0009]优选地，所述锥形孔的底部孔径为2mm，所述锥形孔的锥形夹角为90
°
，所述锥形孔的厚度为1mm，所述堵块的一端与所述锥形孔的内壁紧密贴合。
[0010]通过上述技术方案，堵块与锥形孔的紧密贴合便于对锥形孔密封。
[0011]优选地，所述送粉管与所述高能激光束之间设置有氩气。
[0012]通过上述技术方案，防止高能激光束发出的热量对出粉管造成破坏，从而保护焊缝。
[0013]优选地，所述清粉孔的内部设置有堆积层。
[0014]通过上述技术方案，送粉管将粉末与清粉孔内部熔化的部位进行附着形成堆积层，便于对清粉孔进行密封。
[0015]本技术中的有益效果为：
[0016]1、针对薄壁件小孔的封堵效果显著，可以有效控制工艺参数实现不同形貌以、不同壁厚以及不同材料的出粉孔、工艺孔等密封。
[0017]2、该方法有效解决密封孔的封堵问题，采用高能束激光焊接，保证焊接质量使零件整体性能均匀。
[0018]3、有效解决了激光选区熔化密封流道类零件的制造，通过激光焊接保证了焊接的质量，再通过激光熔化沉积修复保证零件外观形貌，三种方法都采用激光手段确保了成型质量，解决密封流道类零件清粉问题的同时确保零件整体性，整个过程都是冶金结合，力学性能优异。
附图说明
[0019]图1为本技术提出的一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构的示意图；
[0020]图2为本技术提出的一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构的送粉管结构剖视图。
[0021]图中：1、零件；2、堵头；3、激光焊接头；4、激光束；5、焊缝；6、高能激光束；7、氩气；8、送粉管；9、堆积层。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0023]参照图1
‑
2，一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构，包括零件1、激光焊接头3、高能激光束6和送粉管8，零件1的表面开设有清粉孔，清粉孔的内底壁开设有锥形孔，锥形孔的内壁设置有堵头2，堵头2与锥形孔之间形成焊缝5，激光焊接头3位于堵头2与清粉孔之间，激光焊接头3发出的激光束4对焊缝5进行焊接。
[0024]为了便于激光焊接头3发出的激光束4对焊缝5进行焊接，将清粉孔的形状设置为锥形，清粉孔的顶部直径为8mm，且清粉孔的锥形夹角为90
°
，激光焊接头3位于清粉孔和堵头2之间。
[0025]为了便于密封锥形孔，锥形孔的底部孔径为2mm，锥形孔的锥形夹角为90
°
，锥形孔的厚度为1mm，堵头2的一端与锥形孔的内壁紧密贴合，通过清粉孔和锥形孔设置的锥形夹角为90
°
，从而确定激光焊接头3的位置，防止激光焊接头3发出的激光束4与清粉孔和锥形孔发生接触。
[0026]高能激光束6垂直分布在零件1的上方，多个送粉管8呈环形阵列分布在高能激光束6的外表面，且送粉管8位于零件1的上方。
[0027]为了对焊接的部位进行保护，同时防止高能激光束6发出的热量对送粉管8造成破坏，在送粉管8与高能激光束6之间设置有氩气7，氩气7的通入有效对送粉管8和焊缝5进行保护。
[0028]为了对清粉孔进行密封，在清粉孔的内部设置有堆积层9，送粉管8将粉末与清粉孔内部熔化的部位进行附着形成堆积层9。
[0029]工作原理：使用前，将堵头2的一端加工成锥形孔的形状，使得堵头2该端与锥形孔
尺寸匹配；
[0030]使用时，将堵头2与锥形孔贴合的一端插入锥形孔与锥形孔间产生焊缝5，将激光焊接头3的激光功率调节为300
‑
800W，焊接速度调节为120
‑
240mm/min，并通入氩气7保护焊缝5，之后将激光焊接头3对准焊缝5，环绕焊缝5旋转360
°
，通过激光焊接头3发出的激光束4完成零件1和堵头2之间焊缝5的焊接，实现无缝焊接；
[0031]焊接后对堵头2位于锥形孔上方的部位进行切除，沿锥形孔的上表面打磨平整该堵头2，然后清洗焊缝5位置；
[0032]清洗完成后，对清粉孔进行填料，采用激光熔化沉积方式进行该处材料填充，经过专用路径规划软件生成激光熔化沉积数控程序，将送粉管8内的送粉量设定为400
‑
800g/h，将高能激光束6的激光功率调节为300
‑
600W，先通过高能激光束6对清粉孔内部进行熔化，再通过送粉管8将粉末输送到清粉孔内，使清粉孔内壁与送给的粉末形成金属熔池保证冶金结合，经过计算机控制程序在清粉孔与堵头2表面形成堆积层9，由此完成了激光选区熔化零件1出粉孔的密封。
[0033]以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构，包括零件(1)、激光焊接头(3)、高能激光束(6)和送粉管(8)，其特征在于：所述零件(1)的表面开设有清粉孔，所述清粉孔的内底壁开设有锥形孔，所述锥形孔的内壁设置有堵头(2)，所述堵头(2)与所述锥形孔之间形成焊缝(5)，所述激光焊接头(3)位于所述堵头(2)与所述清粉孔之间，所述激光焊接头(3)发出的激光束(4)对所述焊缝(5)进行焊接；所述高能激光束(6)垂直分布在所述零件(1)的上方，多个所述送粉管(8)呈环形阵列分布在所述高能激光束(6)的外表面，且所述送粉管(8)位于所述零件(1)的上方。2.根据权利要求1所述的一种密封激光选区熔化零件出粉孔机构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，牛卫杰，辛欣，王朝阳，
申请(专利权)人：西安维宇智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：