CN108342728B - 一种针对于异质材料的同轴送粉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针对于异质材料的同轴送粉系统，该系统通过配粉装置和送粉装置的相互配合、控制部分预先计算单次扫描路径所需送粉量和前后路径之间的时间间隔以及快速粉闸在两次不同送粉路径间的快速通断并及时处理残留粉末，实现对功能梯度材料的连续熔覆加工，零件一次成型，保证产品的机械性能稳定，加工精度高。控制部分的配粉程序实时调节配粉装置中多组步进电机的转速，将多种粉末按照指定比例混合并储存在粉末汇聚仓内，为不同扫描路径间粉末比例的准确快速切换提供条件。

Description

一种针对于异质材料的同轴送粉系统

技术领域

本发明涉及一种针对于异质材料的同轴送粉系统。

背景技术

随着科学技术的快速发展，尤其是军事领域，对待特殊环境下工作材料的要求越来越严格。普通的单一材料和复合材料的机械强度、耐磨性、耐循环性、耐久性和寿命都很难满足要求，而且利用率低成本较高。异质材料是根据使用要求，选择两种或两种以上不同性能的材料，采用先进的材料制备技术，使中间的组成和结构连续呈梯度变化,内部不存在明显的界面,从而使材料的性质和功能沿厚度方向也呈梯度变化的一种新型复合材料。

增材制造技术是采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术。常见的金属激光熔覆成型增材制造供给方式可分为预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。预置式激光熔覆是将熔覆材料预先置于基材表面的熔覆部位，然后采用激光束辐照扫描熔化。由于该方法所需的熔覆能量较高，且不易实现自动控制，所以目前先进的激光熔覆技术多采用同步送粉熔覆法。根据送粉装置的不同，同步送粉又分为侧向送粉和同轴送粉，对于侧向送粉，送粉系统与光束系统相对独立，送粉器与喷嘴相对激光光束倾斜安装，该送粉装置设计具有粉末输送均匀，送粉范围大，粉末利用率高等特点，缺点在于只局限于一个方向的送粉，对加工轨迹有很大地限制，它只适合于线形轨迹的运动，且不能实现自动化控制，粉体输送与光路不同轴，光粉耦合性差，激光成型过程中易造成光粉偏离，成型件质量差，因此不适合异质材料增材制造。

对于制备功能梯度材料的送粉系统，专利CN101342640A采用辅助惰性气体将不同粉末吸取输送到粉末混合器，通过分粉器将粉末分多路输送至喷嘴，喷嘴将多路粉末汇聚于激光形成的熔池内完成功能梯度材料的制备。上述专利在完成功能梯度材料制备过程中存在不足，首先，机构的设计是一个单一的流程，当前后路径粉末比例变化时需要停机等待粉末的混合过程，不能保证熔覆过程的连续。其次，粉末由混合器到喷嘴运输通道较长，没有设计单独的机构或方法来解决粉末的快速通断问题并保证粉末混合比例的准确性。对于喷粉装置，专利CN101148760A通过圆锥反射镜—圆环形聚焦反射镜扩束变换的方法,获得了圆环锥形聚焦光束,使投射至加工表面的聚焦光束中产生一较大中空无光区，实现光内送粉，其不足之处在于：首先，由于喷嘴嵌在喷粉机构内部，加工过程中如果出现光斑变大或者光粉耦合性差的情况必须停机拆卸调节，破坏系统真空环境且浪费时间。其次，结构设计上固定式的聚焦光路机构不适合多变的环境，在装配过程中一次性手动调节光粉耦合程度不利于加工精度的提高，对操作人员经验要求较高。

发明内容

针对于现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种针对于异质材料的同轴送粉系统。该系统针对于异质材料进行同轴送粉，混合粉末通过喷粉装置按照指定比例均匀地送入到零件基体上，并且与聚焦光斑达到理想的耦合，熔覆过程连续，能够实现对高精密异质材料零件的加工制造。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：提供一种针对于异质材料的同轴送粉系统，其特征在于该系统包括用于粉末的预先配置及暂存的配粉装置、送粉装置、送粉驱动装置、喷粉装置和控制部分，其中配粉装置嵌入在送粉装置内部，配粉装置的落粉口连接送粉装置的粉槽，送粉装置的吸粉嘴连接喷粉装置，送粉驱动装置驱动送粉装置动作，控制部分用于控制配粉装置中粉料的配置及落粉口的通断、送粉驱动装置工作和喷粉装置中粉闸的通断，多种不同材质粉末在配粉装置内按比例均匀混合后通过落粉口进入送粉装置，在载气的作用下，粉末由吸粉嘴通过导管进入喷粉装置完成粉末的输送过程；

所述配粉装置包括多组由步进电机、联轴器、螺杆组成的螺旋送粉机构，还包括配粉筒体、粉末汇聚仓、落粉口、注粉孔和配粉筒盖，配粉筒体和配粉筒盖构成密封空间，多组螺旋送粉机构沿圆周方向均匀嵌在配粉筒体的多个上粉仓内，多个上粉仓的下部均连接至粉末汇聚仓，粉末汇聚仓下部开有落粉口，落粉口上设置用于控制落粉量的阀门，该阀门连接控制部分；在每个上粉仓的上部配粉筒盖上相应位置均设有注粉孔；

所述步进电机与控制部分电连接，控制部分内加载有配粉程序，所述配粉程序的流程是：根据预先规划好的路径由扫描路径和出粉速度预设单次定比例熔覆送粉量，并实时监控调节各个步进电机的步数，通过调节步进电机预先设定螺杆转速，协同调定下次送粉的粉末配比和用量，并将预先调节的下一扫描路径所需粉末储存在粉末汇聚仓内，在上一路径的粉末还没彻底熔覆完成时预先将粉末送出，当喷粉装置移至下一扫描路径起点时，及时将第二种配比的混合粉末由喷嘴均匀喷出，实现零件的连续熔覆成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明送粉系统通过配粉装置和送粉装置的相互配合、控制部分预先计算单次扫描路径所需送粉量和前后路径之间的时间间隔以及快速粉闸在两次不同送粉路径间的快速通断并及时处理残留粉末，实现对功能梯度材料的连续熔覆加工，零件一次成型，保证产品的机械性能稳定，加工精度高。控制部分的配粉程序实时调节配粉装置中多组步进电机的转速，将多种粉末按照指定比例混合并储存在粉末汇聚仓内，为不同扫描路径间粉末比例的准确快速切换提供条件。

本发明中设置光斑调节机构，该机构中采用啮合齿轮组和凸轮、连杆机构的相互配合，能通过手动调节聚焦光束，可以在不拆机的情况下调节聚焦光束的焦距和中空半径，保证系统的真空环境不被破坏并且提高加工效率。同时通过聚焦光路机构中的环镜组和圆弧锥镜的相互配合，在系统工作之前预先由通光通道通入可见光，通过光斑调节机构将光斑调整到合适的焦距和中空半径，通过可见光引导的可视化对焦方式，保证光粉的精确耦合，光束直径略大于粉束直径，既保证了能量的充分利用，又使得粉末能够充分熔化形成熔覆层，使粉末利用率能够达到68％以上。

综上，本发明送粉系统专门针对于异质材料进行同轴送粉设计，是一种实时可控、熔覆过程连续、送粉比例准确、可进行引导式调节对焦的高精度激光精密增材制造送粉系统。

附图说明

图1是本发明针对于异质材料的同轴送粉系统的三维立体结构示意图；

图2是本发明配粉装置和送粉装置结构示意图；

图3是本发明中喷粉装置的结构示意图；

图4是本发明针对于异质材料的同轴送粉系统的聚焦光路机构311的结构示意图；

图5是本发明针对于异质材料的同轴送粉系统的光斑调节机构312的立体结构示意图；

图6是本发明本发明针对于异质材料的同轴送粉系统的喷嘴结构示意图；

图中：1.送粉装置，2.送粉驱动装置，3.喷粉装置，4.配粉装置；

101.转动轴，102.蜗杆，103.蜗轮，104.送粉仓，105.刮板，106.转盘，107.支撑板，108.吸粉嘴，

301.喷粉筒盖，302.喷粉筒体，303.喷嘴，304.第一冷却水腔，305.内喷嘴，306.第二冷却水腔，307.喷嘴筒体，308.连接筒体，309.光路汇聚腔，310.支撑架，311.聚焦光路机构，312.光斑调节机构；

30301.粉闸气孔，30302.喷嘴基座，30303.喷嘴固定槽，30304.槽轮，30305.一级喷嘴，30306.粉闸，30307.二级喷嘴，30308.紧定圆螺母，30309.保护气筒体，30310.喷嘴固定筒体，30311.保护气孔，30312.入粉口；

31101.环镜组，31102.圆弧锥镜；

31201.通光通道，31202.啮合齿轮组，31203.凸轮支撑板，31204.连杆机构，31205.凸轮，31206.齿轮组支撑板；

401.步进电机，402.联轴器，403.配粉筒体，404.粉刷，405.粉末汇聚仓，406.落粉口，407.螺杆，408.上粉仓，409.注粉孔，410.配粉筒盖。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，但并不以此作为对本申请保护范围的限定。

本发明一种针对于异质材料的同轴送粉系统(简称系统，参见图1)包括用于粉末的预先配置及暂存的配粉装置4、送粉装置1、送粉驱动装置2、喷粉装置3和控制部分，其中配粉装置4嵌入在送粉装置1内部，配粉装置的落粉口连接送粉装置的粉槽，送粉装置的吸粉嘴连接喷粉装置3，送粉驱动装置驱动送粉装置动作，控制部分用于控制配粉装置中粉料的配置及落粉口的通断、送粉驱动装置工作和喷粉装置3中粉闸的通断，多种不同材质粉末在配粉装置内按比例均匀混合后通过落粉口进入送粉装置，在载气的作用下，粉末由吸粉嘴通过导管进入喷粉装置完成粉末的输送过程。

所述配粉装置4包括多组由步进电机401、联轴器402、螺杆407组成的螺旋送粉机构，还包括配粉筒体403、粉末汇聚仓405、落粉口406、注粉孔410和配粉筒盖411，配粉筒体403和配粉筒盖411构成密封空间，多组螺旋送粉机构沿圆周方向均匀嵌在配粉筒体的多个上粉仓409内，多个上粉仓的下部均连接至粉末汇聚仓405，粉末汇聚仓呈漏斗形，粉末汇聚仓下部开有落粉口406，落粉口上设置用于控制落粉量的阀门，该阀门连接控制部分；在每个上粉仓的上部配粉筒盖上相应位置均设有注粉孔410；步进电机401通过联轴器与螺杆407连接，螺杆407通过深沟球轴承固定在上粉仓上方的配粉筒盖上，螺杆下部位于粉末汇聚仓内，在位于上粉仓的螺杆上及位于粉末汇聚仓的螺杆上均安装有粉刷；位于上粉仓内的粉刷倾斜布置在螺杆上，用于清理上粉仓下部的沉积粉末并起到搅拌的作用；位于粉末汇聚仓的粉刷用于清理粉末汇聚仓上端漂浮的粉末，粉刷随着螺杆同步转动，相应的清理上粉仓和粉末汇聚仓内残留粉末；

所述步进电机与控制部分电连接，控制部分内加载有配粉程序，所述配粉程序的流程是：根据预先规划好的路径由扫描路径和出粉速度预设单次定比例熔覆送粉量，并实时监控调节各个步进电机的步数，通过调节步进电机预先设定螺杆转速，协同调定下次送粉的粉末配比和用量，并将预先调节的下一扫描路径所需粉末储存在粉末汇聚仓内，使下一扫描路径的粉末恰好衔接在上一路径的粉末终了位置附近，在上一路径的粉末还没彻底熔覆完成时预先将粉末送出，当喷粉装置移至下一扫描路径起点时，及时将第二种配比的混合粉末由喷嘴头部均匀喷出，实现零件的连续熔覆成型。

在连续送粉过程中，多组相互独立的步进电机分别带动螺杆旋转控制粉末定量下落，同时配以软件程序辅助，实时自动调节粉末按指定比例均匀连续送出。

所述送粉装置1包括转动轴101、蜗杆102、蜗轮103、送粉仓104、刮板105、转盘106、支撑板107和吸粉嘴108，送粉仓104内设置支撑板107、吸粉嘴108和转盘106，支撑板、转盘、转动轴同轴安装；支撑板109的中心通过深沟球轴承固定在转动轴103的上端，在支撑板的下方布置转盘108，转盘通过推力球轴承与转动轴同轴过盈配合，且支撑板与转盘之间留有间隙；所述转盘上开有环形粉槽，支撑板的上表面固定支撑吸粉嘴108，吸粉嘴内设有垂直吸粉通道，吸粉通道的下方正对转盘上的环形粉槽，与吸粉通道相对的环形粉槽另一侧的上方连接落粉口406；在支撑板的下表面对应吸粉通道和落粉口的位置上均设有刮板105，刮板与环形粉槽相配合，在落粉口处的刮板主要起到将落下的粉末均匀填充在环形粉槽内，在吸粉通道的刮板起到挡粉作用，使粉末最大程度地进入吸粉嘴；转动轴103的下部通过蜗轮、蜗杆连接送粉驱动装置2，蜗轮103与转动轴101通过键连接安装在转动轴下端，蜗杆102在送粉驱动装置2的作用下带动蜗轮转动，从而带动装动轴和转盘转动，当粉末由落粉口406进入到环形粉槽中时，粉末通过刮板在载气的作用下由吸粉通道吸出，且能保证粉末定量吸出。

所述喷粉装置3包括喷粉筒盖301、喷粉筒体302、喷嘴303、内喷嘴305、喷嘴筒体307、连接筒体308、光路汇聚腔309、支撑架310、聚焦光路机构311和光斑调节机构312；喷粉筒体302的上端连接喷粉筒盖301，下端与连接筒体308螺纹密封连接，连接筒体308的下部与喷嘴筒体307螺纹连接，连接筒体308内部空腔为光路汇聚腔309，在连接筒体的壁面中及喷嘴筒体内部分别有第一冷却水腔304和第二冷却水腔306；喷粉筒体、喷粉筒盖、连接筒体及喷嘴筒体307形成密封空间；所述光斑调节机构312和聚焦光路机构311按照上下位置安装在喷粉筒体的空腔内，且均与喷粉筒体内壁连接固定，光斑调节机构的转动部分露在喷粉筒盖301的外部，用来手动调节聚焦光路；在聚焦光路机构311的下方固定有支撑架310，支撑架通过助肋与喷粉筒体302焊接在一起，支撑架的下方同轴安装喷嘴303，喷嘴位于光路汇聚腔310内；所述支撑架上的助肋为中空结构，导管一端连接送粉装置的吸粉嘴，另一端穿过助肋的中空结构与喷嘴303内部连接，来自送粉装置吸粉嘴的粉末通过导管由支撑架310助肋进入喷嘴内部。

所述光斑调节机构312(参见图5)包括啮合齿轮组31202、齿轮组支撑板31206、凸轮支撑板31203、连杆机构31204和凸轮31205，所述齿轮组支撑板31206和凸轮支撑板31204按照上下位置固定在喷粉筒体302内，且与喷粉筒体固定在一起；在齿轮组支撑板31203上表面固定啮合齿轮组31202，所述啮合齿轮组31202包括大齿轮和均匀分布在大齿轮周围的多个小齿轮，多个小齿轮与大齿轮相互啮合，大齿轮中部同轴固定连接通光通道31201，通光通道31201的上端穿出喷粉筒盖301与外部联通，外部激光器通过该通光通道射入光路，同时通过转动通光通道能够带动大齿轮转动；在齿轮组支撑板31206和凸轮支撑板31203之间的空间内安装多个凸轮31205，多个凸轮安装位置及数量与多个小齿轮的安装位置及数量一致，每个凸轮上端穿过齿轮组支撑板与相应的小齿轮过盈配合连接，下端固定在凸轮支撑板上，每个凸轮的外壁上均开有螺旋上升的滑动凹槽，滑动凹槽上均滑动连接连杆机构的一端。

所述聚焦光路机构311(参见图4)包括环镜组31101和圆弧锥镜31102，环镜组由四个1/4环镜组成，四个1/4环镜在喷粉筒体内部沿圆周方向均匀分布排列组成内凹整体的环镜组，每个1/4环镜均通过铰链固定在喷粉筒体302内，每个1/4环镜的上端与光斑调节机构312中相应位置的连杆机构的另一端铰接；在环境组的内腔下方中心设置圆弧锥镜，圆弧锥镜31102与喷嘴同轴安装在支撑架311上，圆弧锥镜31102的下部设置有用于冷却圆弧锥镜的冷却水路，圆弧锥镜采用由四段劣弧组成的锥镜，保证激光光路无遮挡，来光通过圆弧锥镜反射到环境组上，环镜组将光路聚焦为光斑。

所述喷嘴303(参见图6)包括喷嘴基座30302、喷嘴固定槽30303、槽轮30304、一级喷嘴30305、粉闸30306、二级喷嘴30307、紧定圆螺母30308、保护气筒体30309和喷嘴固定筒体30310，所述喷嘴基座30302通过槽轮30304、紧固螺钉定位夹紧在喷嘴固定槽30303内，喷嘴固定槽30303与支撑架310通过螺栓连接固定，喷嘴固定筒体30310和喷嘴基座30302的下部螺纹密封连接，且在喷嘴固定筒体30310内部开有保护气通道，保护气筒体30309上部和喷嘴固定筒体30310下部螺纹密封连接；在喷嘴基座30302内沿竖直方向上设有保护气孔30311、入粉孔30312、粉闸气孔30301，其中，保护气孔与保护气通道垂直联通，入粉孔30312下端和一级喷嘴30305连接，粉闸气孔30301下端与粉闸30306通过导管连接，粉闸气孔通过外部气泵与控制部分连接。入粉孔30312通过导管连接送粉装置吸粉嘴。

一级喷嘴30305的下方依次连接粉闸30306和二级喷嘴30307，二级喷嘴下端依次穿出喷嘴固定筒体30310、保护气筒体30309内部，通过紧定圆螺母30308将二级喷嘴与喷嘴固定筒体30310定位夹紧，所述粉闸30306连接在一级喷嘴30305和二级喷嘴30307之间，通过控制部分实现粉末快速通断。一级喷嘴30305、粉闸30306和二级喷嘴30307之间联通的通道构成粉末流道，粉末流道和粉闸导气管道十字连接并通过气载负压快速清理粉末流道内的残留粉末。

在外部激光器启动之前，采用预置可见光模拟光路聚焦，可见光由通光通道进入，通过聚焦光路机构和光斑调节机构预先调节锥形聚焦光束的焦距和中空半径，光路聚焦之后，光斑成圆环形，引导式对焦，达到理想数据之后定位通光，通过可见光的可视化引导对焦方式实现光粉精确耦合，保证加工精度。

在模拟光路聚焦过程中，通过旋动通光通道，通过啮合齿轮组的大齿轮带动小齿轮和凸轮转动，从而带动连杆机构在凸轮凹槽内滑动，连接在连杆机构另一端的环境组在铰链连接作用下同步运动改变光路反射角度，从而改变聚焦光束的焦距和中空半径。由四个协同运动的1/4环镜组成，通过调节啮合齿轮组带动凸轮旋转，凸轮带动连杆机构在铰链的带动下微调环镜组角度，四个1/4环镜同步运动，改变经过圆弧锥镜反射后光路的入射角度，调节光斑直径和焦距。

在连续送粉加工过程中，通过调节光斑调节机构，再不拆机的情况下调节光斑的焦距和中空半径，适合多变的加工环境，并且不破坏真空的加工环境。

本发明中螺旋送粉机构的数量为3～4个，能控制四种以下异质材料进行配粉送粉；所述凸轮的数量为四个。

本发明针对于异质材料的同轴送粉系统的工作过程及原理是：在配粉装置中，三种不同材质粉末分别通过送粉孔注入各自的上粉仓内备用，通过螺旋送粉机构，在步进电机的控制下将粉末按固定比例汇聚在粉末汇聚仓内，混合均匀的粉末通过落粉口定量的将粉末输送到送粉装置转盘的粉槽内，通过蜗轮蜗杆的配合运动将粉末由吸粉嘴运送至喷粉装置。喷粉装置中预置可将光通过调节啮合齿轮组带动环镜组对聚焦光束的焦距和中空半径进行调节，调整到理想参数后紧固机构并安装喷嘴。上述准备好的粉末通过喷嘴喷出，在加工表面与聚焦光束实现耦合，从而完成同轴送粉。在加工过程中，软件程序通过计算路径的距离预先在配粉装置中调节下一扫面路径所需粉末比例和用量，储存在粉末汇聚仓待用，缩短粉末配比和运输的时间，保证加工过程的连续性，同时，在上一扫描路径完成时，通过快速粉闸将系统中残留粉末进行清理。此外，加工过程可在不拆机的情况下调节聚焦光束参数，保证系统的真空环境不被破坏。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (6)

1.一种针对于异质材料的同轴送粉系统，其特征在于该系统包括用于粉末的预先配置及暂存的配粉装置、送粉装置、送粉驱动装置、喷粉装置和控制部分，其中配粉装置嵌入在送粉装置内部，配粉装置的落粉口连接送粉装置的粉槽，送粉装置的吸粉嘴连接喷粉装置，送粉驱动装置驱动送粉装置动作，控制部分用于控制配粉装置中粉料的配置及落粉口的通断、送粉驱动装置工作和喷粉装置中粉闸的通断，多种不同材质粉末在配粉装置内按比例均匀混合后通过落粉口进入送粉装置，在载气的作用下，粉末由吸粉嘴通过导管进入喷粉装置完成粉末的输送过程；

所述配粉装置包括多组由步进电机、联轴器、螺杆组成的螺旋送粉机构，还包括配粉筒体、粉末汇聚仓、落粉口、注粉孔和配粉筒盖，配粉筒体和配粉筒盖构成密封空间，多组螺旋送粉机构沿圆周方向均匀嵌在配粉筒体的多个上粉仓内，多个上粉仓的下部均连接至粉末汇聚仓，粉末汇聚仓下部开有落粉口，落粉口上设置用于控制落粉量的阀门，该阀门连接控制部分；在每个上粉仓的上部配粉筒盖上相应位置均设有注粉孔；

所述步进电机与控制部分电连接，控制部分内加载有配粉程序，所述配粉程序的流程是：根据预先规划好的路径由扫描路径和出粉速度预设单次定比例熔覆送粉量，并实时监控调节各个步进电机的步数，通过调节步进电机预先设定螺杆转速，协同调定下次送粉的粉末配比和用量，并将预先调节的下一扫描路径所需粉末储存在粉末汇聚仓内，在上一路径的粉末还没彻底熔覆完成时预先将粉末送出，当喷粉装置移至下一扫描路径起点时，及时将第二种配比的混合粉末由喷嘴均匀喷出，实现零件的连续熔覆成型；

所述送粉装置包括转动轴、蜗杆、蜗轮、送粉仓、刮板、转盘、支撑板和吸粉嘴，送粉仓内设置支撑板、吸粉嘴和转盘，支撑板、转盘、转动轴同轴安装；支撑板的中心通过深沟球轴承固定在转动轴的上端，在支撑板的下方布置转盘，转盘通过推力球轴承与转动轴同轴过盈配合，且支撑板与转盘之间留有间隙；所述转盘上开有环形粉槽，支撑板的上表面固定支撑吸粉嘴，吸粉嘴内设有垂直吸粉通道，吸粉通道的下方正对转盘上的环形粉槽，与吸粉通道相对的环形粉槽另一侧的上方连接落粉口；在支撑板的下表面对应吸粉通道和落粉口的位置上均设有刮板，刮板与环形粉槽相配合；转动轴的下部通过蜗轮、蜗杆连接送粉驱动装置，蜗轮与转动轴通过键连接安装在转动轴下端；

所述喷粉装置包括喷粉筒盖、喷粉筒体、喷嘴、内喷嘴、喷嘴筒体、连接筒体、光路汇聚腔、支撑架、聚焦光路机构和光斑调节机构；喷粉筒体的上端连接喷粉筒盖，下端与连接筒体螺纹密封连接，连接筒体的下部与喷嘴筒体螺纹连接，连接筒体内部空腔为光路汇聚腔，在连接筒体的壁面中及喷嘴筒体内部分别有第一冷却水腔和第二冷却水腔；喷粉筒体、喷粉筒盖、连接筒体及喷嘴筒体形成密封空间；所述光斑调节机构和聚焦光路机构按照上下位置安装在喷粉筒体的空腔内，且均与喷粉筒体内壁连接固定，光斑调节机构的转动部分露在喷粉筒盖的外部；在聚焦光路机构的下方固定有支撑架，支撑架通过助肋与喷粉筒体焊接在一起，支撑架的下方同轴安装喷嘴，喷嘴位于光路汇聚腔内；所述支撑架上的助肋为中空结构，导管一端连接送粉装置的吸粉嘴，另一端穿过助肋的中空结构与喷嘴内部连接。

2.根据权利要求1所述的针对于异质材料的同轴送粉系统，其特征在于，所述粉末汇聚仓呈漏斗形，步进电机通过联轴器与螺杆连接，螺杆通过深沟球轴承固定在上粉仓上方的配粉筒盖上，螺杆下部位于粉末汇聚仓内，在位于上粉仓的螺杆上及位于粉末汇聚仓的螺杆上均安装有粉刷。

3.根据权利要求1所述的针对于异质材料的同轴送粉系统，其特征在于，所述光斑调节机构包括啮合齿轮组、齿轮组支撑板、凸轮支撑板、连杆机构和凸轮，所述齿轮组支撑板和凸轮支撑板按照上下位置固定在喷粉筒体内，且与喷粉筒体固定在一起；在齿轮组支撑板上表面固定啮合齿轮组，所述啮合齿轮组包括大齿轮和均匀分布在大齿轮周围的多个小齿轮，多个小齿轮与大齿轮相互啮合，大齿轮中部同轴固定连接通光通道，通光通道的上端穿出喷粉筒盖与外部联通，外部激光器通过该通光通道射入光路，同时通过转动通光通道能够带动大齿轮转动；在齿轮组支撑板和凸轮支撑板之间的空间内安装多个凸轮，多个凸轮安装位置及数量与多个小齿轮的安装位置及数量一致，每个凸轮上端穿过齿轮组支撑板与相应的小齿轮过盈配合连接，下端固定在凸轮支撑板上，每个凸轮的外壁上均开有螺旋上升的滑动凹槽，滑动凹槽上均滑动连接连杆机构的一端。

4.根据权利要求3所述的针对于异质材料的同轴送粉系统，其特征在于，所述凸轮的数量为四个。

5.根据权利要求4所述的针对于异质材料的同轴送粉系统，其特征在于，所述聚焦光路机构包括环镜组和圆弧锥镜，环镜组由四个1/4环镜组成，四个1/4环镜在喷粉筒体内部沿圆周方向均匀分布排列组成内凹整体的环镜组，每个1/4环镜均通过铰链固定在喷粉筒体内，每个1/4环镜的上端与光斑调节机构中相应位置的连杆机构的另一端铰接；在环境组的内腔下方中心设置圆弧锥镜，圆弧锥镜与喷嘴同轴安装在支撑架上，圆弧锥镜的下部设置有用于冷却圆弧锥镜的冷却水路，圆弧锥镜采用由四段劣弧组成的锥镜。

6.根据权利要求1所述的针对于异质材料的同轴送粉系统，其特征在于，所述喷嘴包括喷嘴基座、喷嘴固定槽、槽轮、一级喷嘴、粉闸、二级喷嘴、紧定圆螺母、保护气筒体和喷嘴固定筒体，所述喷嘴基座通过槽轮、紧固螺钉定位夹紧在喷嘴固定槽内，喷嘴固定槽与支撑架通过螺栓连接固定，喷嘴固定筒体和喷嘴基座的下部螺纹密封连接，且在喷嘴固定筒体内部开有保护气通道，保护气筒体上部和喷嘴固定筒体下部螺纹密封连接；在喷嘴基座内沿竖直方向上设有保护气孔、入粉孔、粉闸气孔，其中，保护气孔与保护气通道垂直联通，入粉孔下端和一级喷嘴连接，粉闸气孔下端与粉闸通过导管连接；入粉孔通过导管连接送粉装置吸粉嘴；

一级喷嘴的下方依次连接粉闸和二级喷嘴，二级喷嘴下端依次穿出喷嘴固定筒体、保护气筒体内部，通过紧定圆螺母将二级喷嘴与喷嘴固定筒体定位夹紧。