【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光增材制造，具体涉及一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置。
技术介绍
1、激光熔覆是一种激光表面改性技术，是在工件（或基体材料）表面加入溶覆材料（送粉、送丝、预置等），通过高能密度激光加热，使熔覆材料和基体表面薄层金属迅速达到溶融状态，此时靠工件本身的导热，快速凝固结晶为溶覆层，以获得与基体材料之间冶金结合且稀释率低并具有各种特性的改性层或修复层。
2、现经检索专利号cn107627002a激光溶覆装置、cn107217257a激光溶覆装置以及cn106583726a激光多光束熔覆装置，虽然揭示了送料通道和激光束之间的位置关系，但现有送粉机的送粉器和喷头是通过软管连接的，两者是处于分离状态，进而会存在如下问题：
3、1、连接送粉器和多光束喷头之间的柔性软管距离较长，容易引起送粉器输送粉末时压力衰减或损耗，导致送粉速率不稳定，影响送粉速率的精度以及成形质量和效率，同时柔性软管较长还会导致送粉不均匀，杂乱无章（如图7所示），存在送粉管堵塞的风险，同时，也会引起输送到熔池的粉末分布不均匀；
4、2、多光束喷头工作过程中会带动软管运动，容易引起送粉速率的变化，造成粉末传输不稳定，即单位时间内送粉量会有波动，从而影响熔覆层形貌和成形尺寸精度；
5、3、粉末束通过喷头内部通道时，由于粉末和气体混杂在一起，粉末容易呈现发散状分布在熔池周边，无法准确的汇聚到熔池中心区域，进而无法充分熔化的粘附在熔覆层表面，易影响熔覆层表面的粗糙度，导致成形件精度差和质量差。
【技术保护点】
1.一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，包括喷头底板（1），所述喷头底板（1）上固定安装有激光熔覆喷头（2）和箱体（3），所述箱体（3）内设置有送粉模块，所述送粉模块包括设于箱体（3）内腔并用于盛接粉末的收粉漏斗（4）、安装于所述激光熔覆喷头（2）上的第一cyclone漏斗（5）、连通于所述收粉漏斗（4）底端的第一送粉管（6）、设于所述收粉漏斗（4）顶端口处并用于输出气体的输气管（7）、连通于所述第一cyclone漏斗（5）底端的第二送粉管（8）以及设于所述激光熔覆喷头（2）送粉管支架底部的第二cyclone漏斗（9），所述第二cyclone漏斗（9）与送粉管支架的外壁密封连接，所述第二送粉管（8）远离第一cyclone漏斗（5）的一端经过送粉管支架内侧后设于第二cyclone漏斗（9）的顶端口处，所述第一送粉管（6）远离收粉漏斗（4）的一端设于第一cyclone漏斗（5）的顶端口处，且粉末颗粒通过所述第一cyclone漏斗（5）和第二cyclone漏斗（9）时以螺旋状形式向下输送，所述激光熔覆喷头（2）中所产生的激光束通过其内部的分光镜分成多光束实现对第二cy
2.根据权利要求1所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述第一送粉管（6）远离收粉漏斗（4）的一端管口相切于所述第一cyclone漏斗（5）圆锥端的内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述第二送粉管（8）远离第一cyclone漏斗（5）的一端管口相切于所述第二cyclone漏斗（9）圆锥端的内壁上。
4.根据权利要求1所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述送粉模块还包括设于所述箱体（3）外侧并用于储存粉末颗粒的储粉罐（10）、设于所述箱体（3）内腔的电动机（11）、连接于所述电动机（11）输出端的转盘（12）以及设于所述转盘（12）顶部的刮板（13），所述储粉罐（10）内粉末通过下料管漏到所述转盘（12）上，并在所述转盘（12）转动时通过刮板（13）将粉末刮到所述收粉漏斗（4）内。
5.根据权利要求4所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述刮板（13）上固定连接有支撑臂，所述支撑臂的一端固定安装在储粉罐（10）底端的下料管上。
6.根据权利要求1所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述喷头底板（1）上固定安装有用于储存惰性气体的气罐（14），所述气罐（14）通过输气管（7）向收粉漏斗（4）、第一送粉管（6）、第一cyclone漏斗（5）、第二送粉管（8）和第二cyclone漏斗（9）内输送气体。
7.根据权利要求6所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述激光熔覆喷头（2）包括有与所述喷头底板（1）连接的上盖（15）以及通过螺钉安装于所述上盖（15）上的准直器机构（16），且所述上盖（15）上通过螺钉固定安装有固定件（17），所述固定件（17）的表面贯穿开设有通孔，所述第一cyclone漏斗（5）的底端插接于通孔的内部，且所述第二送粉管（8）的一端设于通孔内与第一cyclone漏斗（5）的底端相通，所述喷头底板（1）上贯穿开设有安装孔，所述固定件（17）设置在安装孔的内侧。
8.根据权利要求7所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述箱体（3）、准直器机构（16）和气罐（14）处于同一竖向面上，且所述准直器机构（16）设于箱体（3）和气罐（14）之间的位置。
9.根据权利要求8所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述喷头底板（1）为由横向板和纵向板一体成型的L型板，且所述箱体（3）和气罐（14）分别安装于喷头底板（1）的横向板上，且所述喷头底板（1）的纵向板上开设有用于安装螺钉的连接孔。
10.根据权利要求7所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述激光熔覆喷头（2）还包括连接于所述上盖（15）上的支撑架（300）、安装于所述支撑架（300）上的反射聚焦镜机构（100）、设于所述支撑架（300）上的分光镜机构（200）以及开设支撑架（300）上的反射光路通孔（400），所述准直器机构（16）中所射出的激光束通过分光镜机构（200）和反射聚焦镜机构（100）分成多光束实现对第二cyclone漏斗（9）的同轴包裹。
...【技术特征摘要】
1.一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，包括喷头底板（1），所述喷头底板（1）上固定安装有激光熔覆喷头（2）和箱体（3），所述箱体（3）内设置有送粉模块，所述送粉模块包括设于箱体（3）内腔并用于盛接粉末的收粉漏斗（4）、安装于所述激光熔覆喷头（2）上的第一cyclone漏斗（5）、连通于所述收粉漏斗（4）底端的第一送粉管（6）、设于所述收粉漏斗（4）顶端口处并用于输出气体的输气管（7）、连通于所述第一cyclone漏斗（5）底端的第二送粉管（8）以及设于所述激光熔覆喷头（2）送粉管支架底部的第二cyclone漏斗（9），所述第二cyclone漏斗（9）与送粉管支架的外壁密封连接，所述第二送粉管（8）远离第一cyclone漏斗（5）的一端经过送粉管支架内侧后设于第二cyclone漏斗（9）的顶端口处，所述第一送粉管（6）远离收粉漏斗（4）的一端设于第一cyclone漏斗（5）的顶端口处，且粉末颗粒通过所述第一cyclone漏斗（5）和第二cyclone漏斗（9）时以螺旋状形式向下输送，所述激光熔覆喷头（2）中所产生的激光束通过其内部的分光镜分成多光束实现对第二cyclone漏斗（9）的同轴包裹。
2.根据权利要求1所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述第一送粉管（6）远离收粉漏斗（4）的一端管口相切于所述第一cyclone漏斗（5）圆锥端的内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述第二送粉管（8）远离第一cyclone漏斗（5）的一端管口相切于所述第二cyclone漏斗（9）圆锥端的内壁上。
4.根据权利要求1所述的一种具有粉末束整形的激光熔覆增材制造装置，其特征在于，所述送粉模块还包括设于所述箱体（3）外侧并用于储存粉末颗粒的储粉罐（10）、设于所述箱体（3）内腔的电动机（11）、连接于所述电动机（11）输出端的转盘（12）以及设于所述转盘（12）顶部的刮板（13），所述储粉罐（10）内粉末通过下料管漏到所述转盘（12）上，并在所述转盘（12）转动时通过刮板（13）将粉末刮到所述收粉漏斗（4）内。
5.根据权利要求4所述的一种具有粉末束整形的激...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘凡，吉绍山，石皋莲，耿哲，尚景，常贵聪，郑兴永朋，
申请(专利权)人：苏州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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