KR20010081867A - Powder feeding apparatus for the laser-surface modification and laser direct material manufacturing systems - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 표면개질기술 및 레이저직접조형기술에 이용되는 레이저빔 재료가공 시스템의 분말공급장치에 관한 것으로, 레이저 클레딩 등의 레이저 표면개질기술과 직접금속조형기술에서 레이저빔 또는 모재의 이동방향에 무관하게 레이저 조사로 인해 모재 표면에 발생된 용융풀에 특정한 각도로 모든 방향에서 균일한 양의 분말이 공급되도록 분말 분배기(powder splitter)와 원심형 분말공급 노즐(concentrically powder-feeding nozzle)이 설치된 레이저 표면개질기술 및 레이저직접조형기술에 이용되는 레이저빔 재료가공 시스템의 분말공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a powder supply apparatus for a laser beam material processing system used in a laser surface modification technology and a laser direct fabrication technology, and the movement direction of a laser beam or a base material in a laser surface modification technology such as laser cladding and direct metal molding technology. Irrespective of the irradiance, the powder splitter and the concentrically powder-feeding nozzle are installed to supply a uniform amount of powder in all directions at a specific angle to the molten pool generated by the laser irradiation. The present invention relates to a powder supply apparatus for a laser beam material processing system used in laser surface modification technology and laser direct fabrication technology.
일반적으로 고출력 레이저빔을 이용하여 모재 표면에 새로운 합금층 혹은 클레딩 층을 합성하거나 혹은 클레딩 층을 반복적으로 적층(積層)하여 3차원 형태의 제품을 조형할 때, 가장 중요한 핵심기술 가운데 하나가 레이저 조사로 인해 모재 표면에 생긴 용융풀에 외부로부터 재료를 공급하는 기술로써, 이것이 제품(혹은 합금층 또는 클레딩 층)의 특성과 품질을 결정한다. 상기 외부에서 공급되는 재료는 일반적으로 분말, 와이어(wire, 또는 rod), 혹은 리본(ribbon) 형태를 사용하며, 와이어와 리본 형태의 재료를 레이저 응용기술에 사용할 경우, 일반 용접공정에서 필러 메탈(filler metal)을 공급할 때 사용되는 와이어 공급장치(wire feeder)를 간편하게 사용할 수 있고 취급이 용이하다는 이점이 있다. 그러나 가공공정 과정에서 모재와 클레딩 층(혹은 합금층) 사이에 기공(pore)이 형성되고 균일한 미세조직을 얻기 어렵기 때문에 클레딩 층의 기계적 특성이 떨어지고 기계적 성질에 이방성이 생긴다. 특히 공정 방향에 따라 클레딩(혹은 합금층) 비드(bead)의 형태가 불균일하게 형성되어 일정한 높이의 클레딩 층을 얻기 어렵다는 커다란 취약점이 있었다. 이러한 이유로 인해 특별한 경우를 제외하고 대부분의 레이저 응용에서는 분말 형태의 재료를 사용한다.In general, when synthesizing a new alloy layer or cladding layer on the surface of the base material using a high power laser beam or repeatedly laminating the cladding layer, one of the most important core technologies is The technique of supplying material from the outside to the molten pool formed on the surface of the base material by laser irradiation, which determines the characteristics and quality of the product (or alloy layer or cladding layer). The externally supplied material is generally used in the form of powder, wire or rod, or ribbon, and when the material in the form of wire and ribbon is used in laser application technology, filler metal ( The wire feeder used when supplying the filler metal may be easily used and easy to handle. However, since pores are formed between the base material and the cladding layer (or alloy layer) and difficult to obtain a uniform microstructure, the mechanical properties of the cladding layer are inferior and anisotropic in mechanical properties. In particular, there was a great weakness that the shape of the cladding (or alloy layer) bead is irregularly formed according to the process direction, and thus it is difficult to obtain a cladding layer having a constant height. For this reason, most laser applications use powdered materials, except in special cases.
레이저 조사로 인해 모재 표면에 생긴 용융풀에 외부에서 분말 형태의 재료를 공급할 때, 분말공급량의 정밀도, 분말 입자의 공급 속도, 분말이 용융풀에 공급되는 각도 및 방향, 낙하 분말의 분포, 분말이송가스 등의 분말공급기술이 클레딩 층(혹은 합금층)의 특성 및 품질을 결정하고, 이러한 분말공급기술을 물리적으로 구현하는 것이 분말공급용 노즐(powder-feeding nozzle)이다.When supplying powder type material to the molten pool formed on the surface of the base material by laser irradiation, the precision of the powder supply amount, the feeding speed of the powder particles, the angle and direction in which the powder is supplied to the molten pool, the distribution of the falling powder, and the powder transfer Powder supply technology, such as gas, determines the properties and quality of the cladding layer (or alloy layer), and it is a powder-feeding nozzle that physically implements this powder supply technology.
분말공급용 노즐은 레이저빔을 기준으로 분말공급 방향에 따라 lateralfeeding 방식과 concentric feeding(혹은 coaxial) 방식으로 구별된다.The powder supply nozzle is classified into a lateral feeding method and a concentric feeding method (or coaxial method) according to the powder supply direction based on the laser beam.
상기 Lateral feeding 방식의 노즐은 레이저빔을 기준으로 측면의 어떤 한 방향에서 분말을 용융풀에 공급하는 방법으로, 이 방법은 노즐의 설계방식에 따라 분말손실률을 크게 줄일 수 있고(최대 5%까지), 2 mm이상의 비교적 큰 클레딩 비드를 합성하는 데 적합하다는 장점이 있다. 그러나 와이어 공급장치에서와 같이, 레이저빔 혹은 모재의 이동방향에 따라 형성되는 클레딩(혹은 합금) 비드의 높이와 폭이 불균일하기 때문에 일정한 높이의 클레딩 층(혹은 합금층)을 형성하기 어렵다는 문제점이 있었다. 특히 레이저 클레딩이나 혹은 클레딩 층을 연속적으로 적층하는 3차원 조형기술에서처럼, 클레딩 공정의 툴 패스(tool path)가 매우 중요한 경우에 lateral 방식의 노즐을 사용하면 비드의 형상이 레이저빔 혹은 모재의 이송방향에 따라 변하기 때문에 일정한 높이의 클레딩 층을 얻을 수 없고, 정밀도가 크게 떨어지며 클레딩 층의 조도가 매우 거칠게 된다.The lateral feeding nozzle is a method of supplying powder to the molten pool in one direction on the side of the laser beam, and this method can greatly reduce the powder loss rate according to the design method of the nozzle (up to 5%). It is advantageous in that it is suitable for synthesizing relatively large cladding beads of 2 mm or more. However, as in the wire supply device, it is difficult to form a cladding layer (or alloy layer) having a constant height because the height and width of the cladding (or alloy) beads formed according to the direction of movement of the laser beam or the base material are uneven. There was this. Especially when the tool path of the cladding process is very important, such as in laser cladding or in three-dimensional molding techniques in which the cladding layers are successively stacked, when the lateral nozzle is used, the shape of the beads may be a laser beam or a base material. Due to the change in the feed direction, the cladding layer of constant height cannot be obtained, the precision is greatly degraded, and the roughness of the cladding layer becomes very rough.
상기 Concentric feeding 방식은 레이저빔을 중심으로 모든 방향에서 분말을 공급하는 방법으로, 레이저빔 혹은 모재의 이송방향에 무관하게 균일한 클레딩 비드를 형성할 수 있고, 노즐 자체가 레이저빔 전송계의 하단부에 설치되는 빔노즐의 역할도 수행하는 장점이 있기 때문에 레이저 표면 클레딩과 레이저 직접 금속조형기술에 주로 이용된다.The concentric feeding method is a method of supplying powder in all directions with respect to the laser beam, and may form a uniform cladding bead regardless of the direction of transport of the laser beam or the base material, and the nozzle itself is the lower end of the laser beam transmission system. It is mainly used for laser surface cladding and laser direct metal forming technology because it has the advantage of performing the role of the beam nozzle installed in the.
Concentric feeding 방식의 노즐을 사용하더라도 일정한 높이의 클레딩 층(또는 합금층)을 정밀하게 형성시키기 위해서는, 우선 모든 방향에 걸쳐 균일한 양의 분말이 용융풀에 공급되어야 하고, 노즐로부터 나온 분말이 모재 표면에 도달하는 영역의 중앙에 용융풀(레이저빔)이 놓여야 한다. 그러나 원심형 분말공급용 노즐에 이송되는 분말은 분말공급기(powder feeder)로부터 한 개의 관(tube)을 통해 이송가스(carrier gas)와 함께 공급되기 때문에, 노즐을 통해 모든 방향으로 동일한 량의 분말을 모재 표면의 용융부에 공급하기 어렵다는 기술적인 문제점이 있다.In order to precisely form a cladding layer (or alloy layer) of constant height even with a concentric feeding nozzle, a uniform amount of powder must be supplied to the molten pool in all directions, and the powder from the nozzle The molten pool should be placed in the center of the area reaching the surface. However, since the powder to be fed to the centrifugal powder supply nozzle is supplied together with the carrier gas from a powder feeder through a single tube, the same amount of powder in all directions is supplied through the nozzle. There is a technical problem that it is difficult to supply to the molten portion of the base material surface.
또한, concentric feeding 방식의 노즐은 lateral feeding 방식에 비하여 모재와의 작업 거리(working distance)가 짧고, 이로 인해 레이저빔과 모재 표면의 반응 부위에서 발생되는 스퍼터에 의해 노즐의 분말출구가 막히는 현상이 자주 일어나는 문제점이 있었다.In addition, the concentric feeding nozzle has a shorter working distance from the base metal compared to the lateral feeding method, and thus, the powder outlet of the nozzle is often blocked by the sputter generated at the reaction site of the laser beam and the base material surface. There was a problem that happened.
또한, 노즐이 레이저빔 전송계의 하단부에 설치되어 빔 노즐의 역할을 수행하지만, 분말이 모재 표면에 도달하는 영역의 중앙에 레이저빔(또는 용융풀)이 정확히 놓이도록 노즐을 설계 제작하는 것이 어렵고, 레이저빔의 정렬(beam alignment)이 조금 틀어져도 전체의 빔 전송계를 다시 정렬시켜야 하는등 여러 가지 문제점이 있었다.In addition, although the nozzle is installed at the lower end of the laser beam transmission system to serve as a beam nozzle, it is difficult to design and manufacture the nozzle so that the laser beam (or molten pool) is accurately placed in the center of the area where the powder reaches the base material surface. Even if the laser beam alignment is slightly misaligned, there are various problems such as the need to realign the entire beam transmission system.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 레이저 조사로 인해 모재 표면에 발생되는 용융풀에 특정한 각도로 모든 방향에서 균일한 양의 분말을 공급하여, 레이저빔 또는 모재의 이동방향에 무관하게 클레딩 층(또는 합금층)의 두께를 정밀하게 선택·형성하고, 품질을 향상시킬 수 있는 레이저 표면개질기술 및 레이저직접조형기술에 이용되는 레이저빔 재료가공 시스템의 분말공급장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in consideration of the above problems, the object of which is to supply a uniform amount of powder in all directions at a specific angle to the molten pool generated on the surface of the base material due to the laser irradiation, the direction of movement of the laser beam or the base material Provides powder supply device for laser beam material processing system used in laser surface modification technology and laser direct fabrication technology that can precisely select and form the thickness of cladding layer (or alloy layer) and improve the quality regardless of It is.
본 발명은 레이저빔 재료가공 시스템의 분말공급장치에 있어서; 상기 분말공급장치는 이송가스(carrier gas)에 의해 분말저장용기내의 분말을 공급하는 분말공급관과; 상기 분말공급관의 끝단에 연결·설치되어 공급되는 분말을 균등하게 등분하는 분말분배기부와; 상기 분말분배기부의 하부에 일측단이 연결·설치되는 다수개의 분말이송관과; 상기 이송관의 타측단이 각각 연결·설치되는 원추형상의 노즐부와; 상기 분말분배기부 하부에 위치하도록 빔 전송계에 설치되어 노즐의 전/후/좌/우 위치를 미세조절함과 동시에 빔 전송계에 노즐부를 고정시키는 위치조절부를 포함하여 구성되어 노즐에서 원형으로 나오는 분말의 분포가 레이저빔을 중심으로 모든 방향(360도)에 걸쳐 균일하게 공급되도록 한 레이저 표면개질기술 및 레이저직접조형기술에 이용되는 레이저빔 재료가공 시스템의 분말공급장치를 제공함에 있다.The present invention provides a powder supply apparatus of a laser beam material processing system; The powder supply apparatus includes a powder supply pipe for supplying powder in the powder storage container by a carrier gas; A powder distributor which equally divides the powder supplied by being connected and installed at the end of the powder supply pipe; A plurality of powder conveying pipes, one end of which is connected and installed at a lower part of the powder distributor; Conical nozzle portion to which the other end of the transfer pipe is connected and installed; It is installed in the beam transmission system so as to be located below the powder distributor, and finely adjusts the front, rear, left and right positions of the nozzle and at the same time comprises a position adjusting unit for fixing the nozzle unit to the beam transmission system coming out of a circular shape The present invention provides a powder supplying apparatus for a laser beam material processing system used in a laser surface modification technique and a laser direct fabrication technique in which a powder distribution is uniformly supplied in all directions (360 degrees) about a laser beam.
도 1 은 분말 분배기와 원심형 분말공급 노즐의 전체적인 개략도1 is an overall schematic diagram of a powder dispenser and a centrifugal powder feed nozzle
도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 분말 분배기 평면, 전면, 저면 단면도Figure 2 is a powder dispenser plane, front, bottom cross-sectional view showing a configuration according to the present invention
도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 원심형 분말공급노즐의 평면, 전면, 저면 단면도Figure 3 is a planar, front, bottom cross-sectional view of the centrifugal powder supply nozzle showing the configuration according to the present invention
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
(10) : 분말공급관 (20) : 분말분배기부(10): powder supply pipe (20): powder distributor
(21) : 분배기 (22) : 깔대기21: divider 22: funnel
(23) : 깔대기 연결관 (24) : 분배기하우징(23): funnel connector (24): dispenser housing
(30) : 분말이송관 (40) : 노즐부30: powder conveying tube 40: nozzle part
(41) : 내부노즐 (42) : 외부노즐(41): inner nozzle (42): outer nozzle
(43) : 분말통로 (44) : 체결볼트(43): Powder passage (44): Tightening bolt
(45) : 고무링 (50) : 위치조절부(45): rubber ring (50): position adjusting part
(51) : 노즐고정체 (52) : 조절나사(51): nozzle fixing body (52): adjusting screw
(60) : 빔 전송계 (61) : 집광렌즈60: beam transmission system 61 condenser lens
(62) : 레이저빔 (63) : 레이저빔 중심선(62): laser beam (63): laser beam centerline
(64) : 집광렌즈 고정체 (70) : 냉각라인(64): condenser lens fixture (70): cooling line
(200): 모재 (201): 용융풀(200): Base material 201: molten pool
(411): 내부노즐 출구 (412): 내부노즐 상부411: Inner nozzle outlet 412: Inner nozzle upper
(421): 외부노즐 출구 (422): 홀(421): Outer nozzle exit (422): Hall
레이저 표면 합금화(laser surface alloying) 및 레이저 클레딩(laser cladding) 등과 같은 레이저 표면개질기술, 그리고 레이저 클레딩기술을 기반으로 하여 CAD 데이터로부터 바로 기능성 소재(금속, 합금, 세라믹 등)를 이용하여 3차원 형태의 제품을 제작하는 레이저 직접 금속조형기술 등과 같은 레이저 응용기술에서 가장 중요한 핵심기술 가운데 하나가 레이저 조사로 인해 모재(substrate) 표면에 발생된 용융풀(melt pool)에 외부로부터 분말을 첨가하는 분말공급기술이다.상기 분말공급기술은 용융풀에 공급되는 분말 공급량의 정밀도, 분말 입자의 이송속도, 분말이 용융풀에 공급되는 각도 및 방향, 용융풀에 공급되는 분말의 분포, 분말이송가스 등의 요인을 제어/혹은 결정하는 기술을 말하는 것으로, 이러한 기술을 물리적으로 구현하는 것이 분말공급장치 및 분말공급용 노즐이며, 이들 장치의 성능이 레이저 표면개질기술 및 직접금속조형기술에서 만들어지는 클레딩 층(또는 합금층)의 특성 및 품질을 결정한다.Based on laser surface modification techniques such as laser surface alloying and laser cladding, and based on the laser cladding technique, the use of functional materials (metals, alloys, ceramics, etc.) One of the most important core technologies in laser application technology, such as laser direct metal forming technology for manufacturing dimensional products, is to add powder from the outside to the melt pool generated on the substrate surface by laser irradiation. The powder supply technology is a powder supply technology. The powder supply technology is the precision of the powder supply amount supplied to the molten pool, the conveying speed of the powder particles, the angle and the direction in which the powder is supplied to the molten pool, the distribution of the powder supplied to the molten pool, the powder transport gas, etc. Refers to a technology that controls / or determines factors of It is a powder supply nozzle, and the performance of these devices determines the properties and quality of the cladding layer (or alloy layer) produced by laser surface modification techniques and direct metal forming techniques.
상기 레이저 클레딩이나 혹은 클레딩 층을 연속적으로 쌓아 올리는 3차원 조형기술에서 어떤 임의의 면적을 클레딩 처리할 때 레이저빔 또는 모재의 이동방향에 무관하게 항상 일정한 높이의 클레딩 층(또는 합금층)을 얻기 위하여 원뿔(conical) 모양의 분말공급 노즐을 사용한다. 이때 노즐에서 원형으로 나오는 분말의 분포가 레이저빔을 중심으로 모든 방향(360도)에 걸쳐 균일하게 공급되어야 한다.In the three-dimensional molding technique of continuously stacking the laser cladding or the cladding layer, a cladding layer (or alloy layer) of a constant height is always present regardless of the direction of movement of the laser beam or the base material when cladding any arbitrary area. Use a conical powder feed nozzle to obtain. At this time, the distribution of the powder coming out of the nozzle should be uniformly supplied in all directions (360 degrees) around the laser beam.
본 발명은 상기와 같이 레이저빔을 중심으로 모든방향에 걸쳐 균일하게 분말을 공급하기 위하여 분말공급기와 원심형 분말공급 노즐 사이에 별도의 분말 분배기(powder splitter)부를 설치하였다.In the present invention, a separate powder splitter part is provided between the powder feeder and the centrifugal powder feed nozzle to supply the powder uniformly in all directions about the laser beam as described above.
상기 분말분배기부는 분말 공급기로부터 한 개의 관을 통해 공급되는 분말을 동일한 양 만큼 등분하고 이들 분말을 각각 별도의 다른 이송관(tube)을 통하여 원심형 분말공급 노즐에 전달해 줌으로써, 노즐을 통해 모든 방향에 걸쳐 균일한 양의 분말을 용융풀에 전달하도록 하는 역할을 한다.The powder distributor divides the powder supplied through the one tube from the powder feeder in equal amounts and delivers the powder to the centrifugal powder supply nozzles through separate transfer tubes, respectively, in all directions through the nozzle. Serves to deliver a uniform amount of powder over the molten pool.
상기 원심형 노즐부는 레이저빔이 통과하는 빔 노즐의 역할을 수행하는 내부노즐과 이를 둘러싸고 있으면서 분말을 통과시키는 외부노즐로 구성되어 있는 비교적 간단한 구조를 갖고 있으며, 외부노즐의 길이가 내부노즐에 비해 다소 길게 만들어져 있다.The centrifugal nozzle part has a relatively simple structure consisting of an inner nozzle serving as a beam nozzle through which the laser beam passes, and an outer nozzle passing through the powder while surrounding the nozzle. The length of the outer nozzle is somewhat smaller than that of the inner nozzle. It is made long.
또한 상기 원심형 분말공급 노즐 상부 즉, 레이저빔 전송계와 체결되는 내부노즐부의 상단부에는 위치조절부가 설치되어 있어, 노즐부를 전/후/좌/우로 간편히 이동시키고, 모재 표면의 분말공급 영역의 중앙에 용이하게 레이저빔을 정렬시키도록 되어 있다.In addition, a position adjusting part is installed at the upper part of the centrifugal powder supply nozzle, that is, at the upper end of the inner nozzle part which is fastened to the laser beam transmission system, so that the nozzle part is easily moved to the front, rear, left and right, and the center of the powder supply area on the surface of the base material is provided. The laser beam can be easily aligned.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 분말 분배기와 원심형 분말공급 노즐의 전체적인 개략도를, 도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 분말 분배기 평면, 전면, 저면 단면도를, 도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 원심형 분말공급노즐의 평면, 전면, 저면 단면도를 도시한 것으로, 본 발명은 이송가스에 의해 분말을 공급하는 분말공급관(10)에 연결되도록 설치되는 분말분배기부(20)와, 상기 분말분배기부(20)와 분말이송관(30)에 의해 연결되는 노즐부(40)와, 상기 노즐부(40)의 위치를 조절하도록 빔 전송계(60)에 설치되는 위치조절부(50)로 구성되어 있다.1 is a schematic view of the powder dispenser and the centrifugal powder supply nozzle, Figure 2 is a plan view of the powder dispenser showing the configuration according to the invention, front, bottom cross-sectional view, Figure 3 is a centrifugal powder supply showing the configuration according to the invention A planar, front, and bottom cross-sectional view of the nozzle is illustrated, and the present invention provides a powder distributor 20, which is installed to be connected to a powder supply pipe 10 for supplying powder by a transfer gas, and the powder distributor 20; It is composed of a nozzle unit 40 connected by the powder transfer pipe 30 and a position adjusting unit 50 installed in the beam transmission system 60 to adjust the position of the nozzle unit 40.
상기 분말분배기부(20)는 도 2 에 도시된 바와 같이 분말공급관(10)의 끝단부에 설치되는 분배기(21)와, 상기 분배기(21)하부에 위치하도록 설치되는 다수개의 깔대기(22)와, 상기 깔대기(22) 하부에 연결·설치되는 깔대기 연결관(23)과, 상기 분말공급관(10) 및 깔대기 연결관(23)이 상/하부에 각각 연결되고 분배기(21)와 깔대기(22)를 보호하는 분배기 하우징(24)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the powder distributor 20 includes a distributor 21 installed at an end of the powder supply pipe 10 and a plurality of funnels 22 installed below the distributor 21. The funnel connector (23) connected to and installed under the funnel (22), and the powder supply pipe (10) and the funnel connector (23) are connected to the upper and lower portions, respectively, the distributor (21) and the funnel (22). Consists of a distributor housing 24 to protect the.
상기 분배기(21)는 분말공급관(10)을 통해 공급되는 분말을 설치된 깔대기(22)의 수에 비례하도록 분리·분배하는 것으로, 피라미드와 같이 다수개의 경사면이 하나의 꼭지점을 중심으로 설치되어 있으며, 상기 꼭지점은 분말공급관(10)의 중심에 위치하도록 설치되어 있다.The distributor 21 divides and distributes the powder supplied through the powder supply pipe 10 in proportion to the number of the funnel 22 installed, and a plurality of inclined surfaces such as a pyramid are installed around one vertex. The vertex is installed to be located in the center of the powder supply pipe (10).
상기 깔대기(22)는 분배기(21)에 의해 분배된 분말을 각각의 분말이송관(30)으로 공급하는 것으로, 테이퍼진 형태 즉, 깔대기 형상을 구비하고 분배기(21) 하부에 위치하도록, 분배기 하우징(24)내에 다수개가 설치되어 있다.The funnel 22 supplies the powder dispensed by the dispenser 21 to the respective powder transfer pipes 30 and has a tapered shape, that is, having a funnel shape and positioned below the dispenser 21. A large number are installed in (24).
상기 깔대기 연결관(23)은 분배기하우징(24) 하단면에 설치되는 것으로, 깔대기(22)와 동일 중심선을 구비하도록 깔대기(22) 하부에 연결·설치되어 있다.The funnel connecting pipe 23 is installed on the lower surface of the distributor housing 24 and is connected to and installed under the funnel 22 so as to have the same center line as the funnel 22.
상기 노즐부(40)는 도 3 에 도시된 바와 같이 레이저빔이 통과하는 빔 노즐의 역할을 수행하는 내부노즐(41)과, 상기 내부노즐(41)을 둘러싸도록 체결볼트(44)에 의해 체결되는 외부노즐(42)과, 상기 내부노즐(41)과 외부노즐(42) 사이에 형성되는 분말통로(43)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the nozzle unit 40 is fastened by an inner nozzle 41 serving as a beam nozzle through which a laser beam passes, and a fastening bolt 44 to surround the inner nozzle 41. It consists of an outer nozzle 42 and a powder passage 43 formed between the inner nozzle 41 and the outer nozzle 42.
상기 내부노즐(41)은 집광렌즈(61)에 의해 집광된 레이저빔(62)이 통과하는 것으로, 상부가 위치조절부(50)에 연결되고, 하부가 레이저빔 중심선(63)과 일정경사를 구비하도록 형성되어 있다.The inner nozzle 41 passes through the laser beam 62 focused by the condenser lens 61, and the upper part is connected to the position adjusting part 50, and the lower part has a predetermined inclination with the laser beam center line 63. It is formed to have.
상기 외부노즐(42)은 분말을 용융풀(101)에 공급하는 것으로, 체결볼트(44)에 의해 내부노즐(41)과 연결되고, 레이저빔 중심선(63)과 수평을 이루는 부위에 분말이송관(30)과 연결되는 다수개의 홀(422)이 형성되어 있다.The outer nozzle 42 is to supply the powder to the molten pool 101, and is connected to the inner nozzle 41 by a fastening bolt 44, the powder transfer pipe to a portion parallel to the laser beam center line 63 A plurality of holes 422 are formed to be connected to 30.
상기 분말통로(43)는 노즐부(40)의 내·외부노즐(41,42) 사이에 형성된슬롯(slot)으로, 내부노즐(41)과 외부노즐(42)의 체결에 의해 형성되며, 수직으로 형성된 상부가 외부노즐(42)을 관통하여 형성된 홀(422)에 의해 분말이송관(30)과 연결되어 있다. 즉, 상기 분말통로(43)는 외부노즐(42)의 내면과 내부노즐(41)의 외면에 의해 형성되고, 분말이송관(30)과 연결되는 상부는 레이저빔 중심선(63)과 평행을 이루도록, 하부는 노즐출구방향으로 오면서 레이저빔 중심선(63)과 일정한 각도를 이루도록 테이퍼져 있다.The powder passage 43 is a slot formed between the inner and outer nozzles 41 and 42 of the nozzle unit 40. The powder passage 43 is formed by fastening the inner nozzle 41 and the outer nozzle 42. The upper portion formed as is connected to the powder transfer pipe 30 by a hole 422 formed through the outer nozzle 42. That is, the powder passage 43 is formed by the inner surface of the outer nozzle 42 and the outer surface of the inner nozzle 41, the upper portion connected to the powder transfer pipe 30 to be parallel to the laser beam center line 63. The lower part is tapered to form a constant angle with the laser beam center line 63 while coming in the nozzle exit direction.
이때 상기 레이저빔 중심선(63)과 외부노즐(42)의 내면이 이루는 각도는 레이저빔 중심선(63)과 내부노즐(41)의 외면이 이루는 각도보다 약간 작게 형성되어 있으며, 외부노즐의 출구(421)가 내부노즐의 출구(411) 즉, 외부노즐(42)의 끝단부가 내부노즐(41)의 끝단부보다 약간 길게 형성되어 있다.At this time, the angle formed by the inner surface of the laser beam center line 63 and the outer nozzle 42 is formed to be slightly smaller than the angle formed by the outer surface of the laser beam center line 63 and the inner nozzle 41, the outlet 421 of the outer nozzle Is formed at the outlet 411 of the inner nozzle, that is, the end of the outer nozzle 42 is slightly longer than the end of the inner nozzle 41.
이때, 레이저빔의 중심선(63)과 내·외부노즐의 외·내부면과 이루는 두 각도의 크기는 노즐출구(411,421)와 처리면 사이의 거리, 즉 작업거리(working distance)와 레이저빔의 초점거리에 따라 또는 작업거리와 모재표면에서의 레이저빔 크기(직경)에 따라 결정되며, 이 두 각도는 사용분말의 효율과 클레딩 두께를 결정하기 때문에 적절히 잘 설정하여야 한다.At this time, the size of the two angles formed between the center line 63 of the laser beam and the outer and inner surfaces of the inner and outer nozzles is the distance between the nozzle outlets 411 and 421 and the processing surface, that is, the working distance and the focus of the laser beam. Depending on the distance or the working distance and the laser beam size (diameter) on the substrate surface, these two angles should be set appropriately, as they determine the efficiency of the powder used and the thickness of the cladding.
또한, 내·외부노즐(41,42)의 끝단 길이는 노즐의 출구를 통과한 분말이 가능하면 외부로 퍼지지 않고 모재 표면의 레이저빔에 모이도록 하기 위한 것으로, 만약 외부노즐의 노즐길이가 길면 길수록 분말의 집속 효과는 좋아지겠지만 너무 길면 용탕에서 튀는 용융분말이 노즐 끝부분에 붙어 분말의 흐름을 방해하고 노즐의 수명을 단축시킬 수 있다. 또한 외부 노즐의 출구 크기(opening)가 내부 노즐출구의 크기와 비슷할 경우, 즉 외부노즐 끝부분이 내부노즐 끝부분을 감싸는 형태로 되었을 경우에는 분사되는 분말과 레이저빔이 겹침으로 분말이 모재의 용탕부위에 도착하기 전에 레이저빔에 용융되어 서로 부딪히거나 하여 용융분말이 튀는 경우가 발생하며, 이로 인해 노즐출구 부분에 용융된 분말이 부착되어 가스나 분말의 흐름을 방해하게 되고 노즐의 수명을 감소시키게 된다.In addition, the end lengths of the inner and outer nozzles 41 and 42 are intended to collect in the laser beam on the surface of the base material without spreading to the outside, if possible. The focusing effect of the powder will be good, but if it is too long, the molten powder splashing from the molten metal may stick to the nozzle tip, disrupting the flow of the powder and shortening the life of the nozzle. In addition, when the opening size of the outer nozzle is similar to the size of the inner nozzle outlet, that is, when the outer nozzle end covers the inner nozzle end, the powder is melted and the laser beam overlaps with the sprayed powder. Molten powder may be splashed by melting and colliding with the laser beam before arriving at the site, which causes molten powder to adhere to the nozzle outlet, preventing the flow of gas or powder and reducing the life of the nozzle. Let's go.
또한, 상기 내부노즐(41) 중앙에서 레이저빔(62)과 함께 쉴딩(shielding) 가스를, 그리고 분말과 함께 흘려주는 분말 캐리어(carrier) 가스를 공급하여 레이저 공정 중에 모재 표면에 발생되는 산화를 방지하고 스퍼터로부터 렌즈 또는 미러를 보호하며, 또한 상기 외부노즐(42) 하단부에는 노즐의 내구성을 향상시키기 위하여 냉각수가 공급되는 냉각라인(70)이 설치되어 있다.In addition, the shielding gas along with the laser beam 62 and the powder carrier gas flowing together with the powder are supplied from the center of the inner nozzle 41 to prevent oxidation generated on the surface of the base material during the laser process. In order to protect the lens or the mirror from the sputter, and the lower end of the outer nozzle 42 is provided with a cooling line 70 is supplied with cooling water to improve the durability of the nozzle.
즉, 초점거리가 짧은 빔을 사용하거나 노즐출구와 모재 표면과의 거리가 작을 경우, 모재에 가하여지는 열이 노즐출구 부분을 가열하게 되는데, 이러한 가열을 방지하기 위하여 노즐출구에 가까운 외부노즐 표면에 동관으로 냉각라인이 설치되어 있다.That is, when a short focal length beam is used or the distance between the nozzle outlet and the base material surface is small, the heat applied to the base material heats the nozzle outlet part. In order to prevent such heating, the external nozzle surface close to the nozzle outlet is prevented. A cooling line is installed in the copper pipe.
또한, 상기 내부노즐(41)과 외부노즐(42) 사이에는 분말통로(43)까지 분말을 이송해온 분말 이송가스의 역류를 방지하는 고무링(45)이 설치되어 있다.In addition, a rubber ring 45 is installed between the inner nozzle 41 and the outer nozzle 42 to prevent the reverse flow of the powder transfer gas that has transported the powder to the powder passage 43.
상기 위치조절부(50)는 빔 전송계(60)에 노즐부(40)를 연결·설치하는 것으로, 도 3 에 도시된 바와 같이 집광렌즈 고정체(64) 하부에 연결·설치된 노즐고정체(51)를 관통하는 다수개의 조절나사(52)에 의해 내부노즐(41)의 상부를 체결한다. 즉, 상기 노즐부(40)의 내부노즐 상부(412)는 노즐고정체(51)내에 위치하도록삽입되고, 상기 노즐고정체(51)를 관통하는 다수개의 조절나사(52)에 의해 내부노즐 상부(412)가 체결되며, 조절나사(52)의 조임정도에 따라 노즐부(40)의 위치가 전/후/좌/우로 조절된다.The position adjusting unit 50 is to connect and install the nozzle unit 40 to the beam transmission system 60, as shown in Figure 3 nozzle fixed body connected and installed below the condenser lens fixture 64 ( The upper portion of the inner nozzle 41 is fastened by a plurality of adjusting screws 52 penetrating 51. That is, the inner nozzle upper part 412 of the nozzle part 40 is inserted to be positioned in the nozzle fixing body 51, and the upper part of the inner nozzle part is formed by a plurality of adjusting screws 52 passing through the nozzle fixing body 51. 412 is fastened, and the position of the nozzle unit 40 is adjusted to the front / back / left / right according to the tightening degree of the adjustment screw 52.
상기와 같이 구성된 본 발명을 이용하여 분말분배기부와 원심형 분말공급 노즐부의 구조와 원리를 실제 레이저빔으로 클레딩할 경우, 분말이 공급장치로부터 최종적으로 레이저빔과 모재가 서로 만나서 용융이 일어나는 부분까지의 이송경로를 설명하면 다음과 같다.When the structure and principle of the powder distributor part and the centrifugal powder supply nozzle part are clad with the actual laser beam using the present invention configured as described above, the powder finally meets each other from the supply device, where the powder is melted. The following describes the transport path up to:
먼저 분말저장용기로부터 이송가스(carrier gas)와 함께 출발한 분말이 도 1 에서의 분말공급관(10)을 통하여 분말분배기부(20)에 도달하면, 분말공급관(10)의 끝 부분에 분말을 4방향(설명의 편의상 분배기(21)에 의해 분배되는 방향을 4 방향으로 설정)으로 일정하게 분배하기 위하여 분말공급관(10)이 끝나는 부분에 피라미드 형태의 5면체를 위치시켰으며, 이 피라미드 형태의 분배기(21)에 의해 분말이 4 부분으로 분배된다.First, when the powder starting with the carrier gas from the powder storage container reaches the powder distributor 20 through the powder supply pipe 10 in FIG. 1, powder is added to the end of the powder supply pipe 10. Pyramidal-shaped tetrahedrons were placed at the end of the powder supply pipe 10 in order to uniformly distribute in the direction (for the convenience of explanation, the direction distributed by the distributor 21 in four directions). The powder is dispensed into four portions by 21.
이 5면체 분배기(21)의 4 꼭지점 중 하나를 예리하게 하여 이 꼭지점이 분말공급관(10) 내부의 중심부에 위치하도록 한다. 이때, 상기 분배기(21)를 통과하는 각 분말의 량은 피라미드 형태의 꼭지점이 얼마나 정확하게 분말공급관(10) 내부의 중앙에 위치하느냐에 따라 결정되며, 분말공급관(1) 내부에 위치하는 꼭지점을 형성하는 4개 면의 기울기는 분말공급관(10)의 내경과 피라미드 아래에 위치한 뒤집어 놓은 원뿔 모양의 깔때기(22) 크기에 의하여 결정된다. 상기 피라미드 형태의분배기(21)에서 4 방향으로 분배된 분말은 각각 도 2 에서 보는 것처럼 뒤집어 놓은 원뿔 모양의 4개 깔때기(22) 내부로 흘러 들어가게 되며, 깔때기(22)를 통과한 분말들은 도 1 에서처럼 깔때기 연결관(23)에 연결된 4개의 분말이송관(30)을 통하여 노즐부(40) 중간부에 나있는 4개의 홀(422)로 흘러 들어가게 된다. 노즐부(40) 중간부에 연결된 4개의 홀(422)은 도 3 에서 보는 것처럼 분말이 노즐출구(411,421)에서 360도 방향에서 균일하게 배출되도록 동일한 각도를 이루며 외부노즐(42)에 설치되어 있다. 즉, 상기 홀(422)은 4개이므로 90도의 각도를 유지하도록 각각 설치되어 있다. 4개의 홀(422)으로 들어온 분말은 노즐 내부의 분말통로(43)를 따라 노즐출구(421)를 통해 모재방향으로 배출된다. 이때, 노즐부의 중심과 레이저빔의 중심은 도 3 에 도시된 바와 같이 조절나사(14)를 사용하여 전/후/좌/우로 노즐을 이동시킴으로써 일치시킨다.One of the four vertices of the tetrahedral dispenser 21 is sharpened so that this vertex is located at the center of the inside of the powder supply pipe 10. At this time, the amount of each powder passing through the distributor 21 is determined by how accurately the vertex of the pyramidal shape is located in the center of the powder supply pipe 10, forming a vertex located inside the powder supply pipe (1) The slope of the four sides is determined by the inner diameter of the powder feed tube 10 and the size of the inverted cone funnel 22 located below the pyramid. The powders distributed in the four directions in the pyramid-shaped distributor 21 are respectively flowed into the four conical funnels 22 inverted as shown in FIG. 2, and the powders passing through the funnel 22 are shown in FIG. 1. As in the flow through the four holes 422 in the nozzle portion 40 in the middle through the four powder transfer pipe 30 connected to the funnel connector (23). Four holes 422 connected to the middle portion of the nozzle unit 40 are installed in the outer nozzle 42 at the same angle so that the powder is uniformly discharged in the 360 degree direction from the nozzle outlets 411 and 421 as shown in FIG. . That is, since the holes 422 are four, they are provided to maintain the angle of 90 degrees. The powder introduced into the four holes 422 is discharged toward the base material through the nozzle outlet 421 along the powder passage 43 inside the nozzle. At this time, the center of the nozzle portion and the center of the laser beam is matched by moving the nozzle forward / backward / left / right by using the adjusting screw 14 as shown in FIG.
이와 같이 본 발명은 분말의 이송속도나 공급량을 조절하는 장치가 아니라 다만 공급량과 이송속도가 결정된 분말이 분배기를 거쳐 노즐을 통과하여 레이저 빔 주위에 분사될 때 방향성이 없이 균일하게 분사되어 레이저빔에 의하여 모재에 형성된 용융풀에 집중될 수 있도록 하는 것이므로, 공급되는 분말의 양이나 속도는 분말이 분배기를 통과하기 전에 분말의 저장용기와 분배기 사이에서 이루어져야 한다.As such, the present invention is not a device for controlling the feed rate or the feed rate of the powder, but the powder having the determined feed rate and feed rate is sprayed uniformly without directivity when sprayed around the laser beam through the nozzle through the distributor and is uniformly sprayed on the laser beam. Since it is to be able to concentrate in the molten pool formed in the base material, the amount or speed of the powder supplied must be made between the storage container and the distributor of the powder before the powder passes through the distributor.
또한, 레이저빔에 의한 모재의 용융정도와 공급된 분말의 양과 속도 등은 처리목적에 따라 달라진다. 즉, 모재의 용융풀 부피와 공급된 분말이 레이저빔에 의하여 용융된 부피의 크기가 처리목적에 따라 달라진다. 예를 들면, 표면 합금공정에서의 모재 용융풀의 부피는 클레딩이나 3차원 형상제조 공정에서의 모재 용융풀 부피보다 작아야 한다. 레이저빔에 의하여 모재에 형성되는 용융풀의 부피는 레이저빔의 출력이나 이송속도에 의하여 결정되고 공급되는 분말에 의한 용융풀의 크기는 빔의 이송속도나 분말의 이송속도 및 양에 의하여 결정된다.In addition, the degree of melting of the base metal by the laser beam, the amount and speed of the powder supplied varies depending on the purpose of processing. That is, the volume of the molten pool of the base material and the volume of the supplied powder melted by the laser beam vary depending on the processing purpose. For example, the volume of the base metal melt pool in the surface alloy process should be smaller than the volume of the base metal melt pool in the cladding or three-dimensional shape manufacturing process. The volume of the molten pool formed on the base material by the laser beam is determined by the output or conveying speed of the laser beam, and the size of the molten pool by the supplied powder is determined by the conveying speed of the beam or the conveying speed and amount of the powder.
상기와 같이 작동되는 본 발명은 동일한 량의 분말을 좀더 정밀하게 노즐로 공급하고자 하는 경우에는 분말 분배기에서 4등분 이상으로 분말이 나누어 지도록 간단히 설계를 변경할 수 있으며, 노즐에 형성되는 홀 역시 분배기의 분배에 비례하도록 4개 이상으로 형성할 수 있다. 그러나 본 발명은 4개의 홀로도 2차원 형상제조에 충분히 균일한 분말을 공급할 수 있다.The present invention operated as described above can simply change the design so that the powder is divided into more than four equal parts in the powder dispenser, if you want to supply the same amount of powder to the nozzle more precisely, the holes formed in the nozzle is also distributed in the dispenser Four or more may be formed in proportion to. However, the present invention can supply sufficiently uniform powder to two-dimensional shape production even with four holes.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
이와 같이 본 발명은 분말 공급기와 원심형 노즐 사이에 별도의 분말분배기를 설치하여, 분말이 노즐 뭉치로 들어오기 전에 분배기에서 동일한 분량으로 등분하고, 이들이 각각 별도의 이송관을 통해 노즐 허리부분의 서로 다른 방향으로 유입됨으로써, 노즐 출구에서 나오는 분말의 양이 레이저빔을 중심으로 모든 방향에서 균일하게 분사되며, 이로 인해 레이저빔 또는 모재의 이송방향에 무관하게 일정한 두께의 클레딩 층(또는 합금층)을 정밀하게 형성할 수 있고, 툴 패스에 따른 클레딩 층의 방향성 문제를 완전히 배제시킬 수 있으며, 분말량에 매우 민감하게 적층(클레딩 층)의 두께를 조절할 수 있다.As such, the present invention provides a separate powder distributor between the powder feeder and the centrifugal nozzle, so that the powder is divided into equal parts in the dispenser before the powder enters the nozzle bundle, and these are separated from each other at the waist of the nozzle through separate transfer pipes. By flowing in the other direction, the amount of powder coming out of the nozzle outlet is uniformly sprayed in all directions around the laser beam, which causes a constant thickness of the cladding layer (or alloy layer) regardless of the direction of transport of the laser beam or the base material. Can be formed precisely, the problem of directionality of the cladding layer along the tool path can be completely eliminated, and the thickness of the lamination (cladding layer) can be adjusted very sensitive to the amount of powder.
또한, 빔 전송계에 체결되어 있는 원심형 분말공급 노즐을 위치조절부에 의해 전/후/좌/우로 간편히 이동시킬 수 있기 때문에 레이저빔(또는 용융풀)이 모재 표면의 분말공급 영역 중앙에 놓이도록 쉽게 정렬시킬 수 있다.In addition, since the centrifugal powder supply nozzle fastened to the beam transmission system can be easily moved forward, backward, left, and right by the position adjusting unit, the laser beam (or molten pool) is placed in the center of the powder supply region on the base material surface. You can easily sort it to
또한, 외부 하우징의 길이를 내부 노즐뭉치에 비해 다소 길게 만듦으로써 레이저 가공 중에 발생되는 스퍼터(sputter)로 인해 노즐의 분말공급출구가 막히는 현상을 방지하고, 공급되는 분말이 모재 표면의 용융풀에 집중되도록 하여 분말손실을 최소화하였다.In addition, by making the length of the outer housing somewhat longer than the inner nozzle bundle, the sputter generated during laser processing prevents the powder supply outlet of the nozzle from clogging, and the powder supplied is concentrated in the molten pool on the base material surface. To minimize powder loss.
또한, 노즐부의 구조가 비교적 간단하게 소형으로 설계되어 있어, 제작 및 보수가 용이하고, 좁은 공간에서도 효과적으로 클레딩 할 수 있다.In addition, the structure of the nozzle portion is designed to be relatively simple and compact, making it easy to manufacture and repair, and can be effectively clad even in a narrow space.
또한, 본 발명은 분말과 함께 흘려주는 이송가스와 레이저빔과 함께 빔의 입사방향에서 모재 방향으로 흘려주는 가스, 2 가지만 사용하여도 산화를 방지할 수 있으므로, 종래의 장치에 비하여 가스의 소비를 크게 절감할 수 있다. 즉, 본 발명은 클레딩과 3차원 쾌속조형에 적용한 결과, 이 두 가스로 충분히 쉴딩(shielding)을 할 수 있었으며, 이로 인해 종래의 장치에서와 같이 분말과 용융부위를 쉴딩(shielding)하기 위하여 분말노즐 바깥쪽에서 분말분사 방향과 동등한 방향으로 별도의 쉴딩용 가스를 분사시킬 필요가 없다.In addition, since the present invention can prevent oxidation by using only two types of gas, which flows along the powder and the transport gas flowing along with the powder and the laser beam, from the incident direction of the beam, the gas consumption is reduced compared to the conventional apparatus. You can save a lot. That is, the present invention was applied to the cladding and 3D rapid molding, and as a result, it was possible to sufficiently shield with these two gases, and thus, to shield the powder and the molten portion as in the conventional apparatus, There is no need to inject a separate shielding gas in the same direction as the powder spraying direction from the outside of the nozzle.
또한, 본 발명은 레이저 합금화 및 레이저 클레딩 등의 레이저 표면개질기술과, 그리고 레이저 클레딩을 기반으로 하여 3차원 형태의 제품을 바로 제작하는 레이저 직접 금속조형기술(혹은 쾌속조형기술) 외에도 레이저 용접, 그리고 레이저를 이용하여 손상된 부품을 보수하는 레이저 보수기술에도 적용할 수 있는 등 많은 효과가 있다.In addition, the present invention is a laser surface modification technology, such as laser alloying and laser cladding, and laser welding, in addition to the laser direct metal forming technology (or rapid forming technology) that directly produces a three-dimensional product based on laser cladding. In addition, it can be applied to laser repair technology that repairs damaged parts by using laser.
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009077870A2 (en) * | 2007-10-10 | 2009-06-25 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved nozzle |
| US8800480B2 (en) | 2007-10-10 | 2014-08-12 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved nozzle |
| KR20150044418A (en) | 2014-12-08 | 2015-04-24 | 김화중 | Method for controlling laser cladding and laser cladding system |
| US9352420B2 (en) | 2007-10-10 | 2016-05-31 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved zozzle |
| EP3189924A4 (en) * | 2015-11-11 | 2018-08-22 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Nozzle for machining and optical machining device |
| CN110331396A (en) * | 2019-07-04 | 2019-10-15 | 包头市三泰激光科技有限公司 | Ring type coaxial powder-feeding laser nozzle |
| KR20200045027A (en) * | 2018-10-10 | 2020-05-04 | 한국기계연구원 | Apparatus and method for powder control of 3D printing system |
| KR102129555B1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-07-02 | (주)디이엔티 | Laser head centering device for metal 3D printers |
| WO2021085932A1 (en) * | 2019-10-28 | 2021-05-06 | 주식회사 인스텍 | Laser shaping device |
| KR20210050456A (en) * | 2019-10-28 | 2021-05-07 | 주식회사 인스텍 | Laser forming device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100643711B1 (en) | 2005-05-06 | 2006-11-14 | 윤인원 | Surface reform method of bone plates |
| KR102002297B1 (en) | 2016-10-21 | 2019-07-23 | 김화중 | Method for creating work path of work piece using laser cladding system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL92427A0 (en) * | 1989-02-08 | 1990-07-26 | Gen Electric | Laser welding apparatus and process |
| JPH11775A (en) * | 1997-06-10 | 1999-01-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Laser cladding device |
| JP3697874B2 (en) * | 1997-12-22 | 2005-09-21 | 日産自動車株式会社 | Powder supply equipment for laser cladding |
-
2000
- 2000-02-19 KR KR1020000008054A patent/KR100341489B1/en active IP Right Grant
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9352420B2 (en) | 2007-10-10 | 2016-05-31 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved zozzle |
| WO2009077870A2 (en) * | 2007-10-10 | 2009-06-25 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved nozzle |
| US8117985B2 (en) | 2007-10-10 | 2012-02-21 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved nozzle |
| GB2465950B (en) * | 2007-10-10 | 2012-10-03 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved nozzle |
| US8800480B2 (en) | 2007-10-10 | 2014-08-12 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved nozzle |
| US10065269B2 (en) | 2007-10-10 | 2018-09-04 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved nozzle |
| WO2009077870A3 (en) * | 2007-10-10 | 2011-04-28 | Ronald Peter Whitfield | Laser cladding device with an improved nozzle |
| KR20150044418A (en) | 2014-12-08 | 2015-04-24 | 김화중 | Method for controlling laser cladding and laser cladding system |
| EP3189924A4 (en) * | 2015-11-11 | 2018-08-22 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Nozzle for machining and optical machining device |
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