【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于送粉式增材制造过程清理粉末堵塞的送粉喷嘴及其使用方法。
技术介绍
1、金属激光增材制造技术目前已成为航空、航天、医疗、汽车等领域智能制造中的关键技术。激光增材制造(lam)是以激光为能量源的增材制造技术，该技术彻底改变了传统金属零件的加工模式，主要分为采用粉末床铺粉加以制造的激光选区熔化技术(slm)以及采用同步送入方法的激光熔化沉积技术(lmd)。其中，激光熔化沉积技术根据填充材料的形式进一步分为送粉式激光熔化沉积和送丝式激光熔化沉积。送粉式激光熔化沉积有灵活性高、柔性高、加工尺寸不受限等优点，已有较为成熟的制造工艺。该技术以激光为热源，将粉末送入熔池形成熔覆道，再通过逐层逐道堆积形成完整的工件。粉末输送的稳定性是影响工件成形质量的关键因素之一，在高强度长时间的工作下，送粉机构内部容易出现粉末堵塞的情况，继而造成粉末流量不稳定、输出粉末分布不均匀等问题。针对此问题，目前常用的方法是通过人眼观察出粉情况和熔池表面状态或使用专业相机对输出粉末形貌进行拍摄。多数是出现问题后将送粉头拆卸进行检查再加以清理，该方法操作过程繁琐，且会造成人力物力的极大损失。因此，开发送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理送粉喷嘴具有十分重要的工程意义。
技术实现思路
1、本专利技术是要解决目前送粉式激光熔覆增材制造过程中送粉机构内部送粉通道易堵塞且不易清理的技术问题，而提供一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴及其使用方法。
2、本专利技术的用于送粉式激光熔覆
3、所述的送粉头1的顶部中心为中轴连接杆1-1，中轴连接杆1-1的上部外壁上设置有外螺纹1-1-1；所述的送粉头1的中部为凸台1-3，凸台1-3的上表面均匀设置一圈多个第一圆形送粉通道1-2；所述的送粉头1的底部内设置环形的粉末喷嘴通道1-4，所述的第一圆形送粉通道1-2的底部与粉末喷嘴通道1-4连通；
4、所述的高速清理模块2为环形结构，外侧壁设置有一圈齿轮外2-3，上表面设置有多个与第一圆形送粉通道1-2直径相同的第二圆形送粉通道2-1用于粉末的传输，第一圆形送粉通道1-2与第二圆形送粉通道2-1的数量相同；所述的高速清理模块2的中间位置环形槽2-4，在环形槽2-4内且在每个第二圆形送粉通道2-1的正下方的外圈竖直固定设置多个金属细丝2-2，金属细丝2-2的长度大于环形槽2-4的深度0.5mm～1mm；中轴连接杆1-1的外部还套有轴承5，高速清理模块2通过轴承5与凸台1-3相连，高速清理模块2相对于凸台1-3进行自由转动；在增材制造的过程中，第二圆形送粉通道2-1的中轴线与第一圆形送粉通道1-2的中轴线重合；高速清理模块2的下表面与凸台1-3的上表面紧密贴合(由于金属细丝2-2较细，此时金属细丝2-2被略微的压缩弯折)；
5、所述的送粉仓4的上表面设置送粉口4-1，送粉仓4的中心为空心结构且在其内壁设置有内螺纹4-2，送粉仓4通过内螺纹4-2与外螺纹1-1-1螺纹连接使送粉仓4固定在中轴连接杆1-1上；所述的送粉仓4下端与高速清理模块2上端紧密贴合形成密闭圆环腔用于粉末输送；
6、所述的电机控制模块3是由传动齿轮3-1与控制电机3-2组成，传动齿轮3-1固定在控制电机3-2的下端，控制电机3-2设置在送粉仓4上，传动齿轮3-1与外齿轮2-3啮合。
7、本专利技术的用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴的使用方法为：
8、在增材制造过程中，第二圆形送粉通道2-1的中轴线与第一圆形送粉通道1-2的中轴线重合，粉末从送粉仓4上表面的送粉口4-1流入，通过第二圆形送粉通道2-1后流入第一圆形送粉通道1-2中，最后进入粉末喷嘴通道1-4送至熔池；
9、当第一圆形送粉通道1-2中靠近上方的位置出现粉末堵塞问题时，首先关闭外部的送粉器，停止送粉，启动电机3-2带动传动齿轮3-1高速转动，由于外齿轮2-3与传动齿轮3-1啮合，从而带动高速清理模块2进行高速转动，高速清理模块2转动过程中其下表面的金属细丝2-2在环形槽2-4内移动，由于金属细丝2-2的长度大于环形槽2-4的深度，所以金属细丝2-2的下端可以进入第一圆形送粉通道1-2中将堵塞的粉末向下清理进而达到自清理的目的，还能将漏在凸台1-3上表面的粉末扫进第一圆形送粉通道1-2中。
10、金属细丝2-2的结构与钢刷类似，通过摩擦清扫将堵塞的粉末进行清理。
11、本专利技术的有益效果：
12、1、本专利技术提成了一种能够实现送粉式激光熔覆增材制造过程中高速自清理的送粉喷嘴，通过调控电机3-2带动金属细丝2-2移动来实现送粉机构内部堵塞粉末的自动清理，为增材制造过程的自动化和智能化提供有力支撑。
13、2、本专利技术提出的送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴操作简单、体积小，可以适应各种工况；
14、3、本专利技术提出的送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴可以通过计算机编程实现远程控制，自动化程度高。
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1.一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴是由送粉头(1)、高速清理模块(2)、电机控制模块(3)、送粉仓(4)和轴承(5)组成；
2.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的轴承(5)为滚动轴承。
3.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的传动齿轮(3-1)与外齿轮(2-3)的模数为1.25。
4.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的传动齿轮(3-1)与外齿轮(2-2)的传动比为15:1。
5.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴的外部还设置有计算机，控制电机(3-2)的信号输入端与计算机的信号输出端连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送
7.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的金属细丝(2-2)与环形凹槽(2-4)的表面通过钎焊连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的第一圆形送粉通道(1-2)共有20个，直径为10mm。
9.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的控制电机(3-2)为步进电机。
10.如权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴的使用方法，其特征在于中用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴的使用方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴是由送粉头(1)、高速清理模块(2)、电机控制模块(3)、送粉仓(4)和轴承(5)组成；
2.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的轴承(5)为滚动轴承。
3.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的传动齿轮(3-1)与外齿轮(2-3)的模数为1.25。
4.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的传动齿轮(3-1)与外齿轮(2-2)的传动比为15:1。
5.根据权利要求1所述的一种用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴，其特征在于所述的用于送粉式激光熔覆增材制造过程高效自清理的送粉喷嘴的外部还设置有计算机，控制电机(...
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