CN113463085B - 一种激光熔覆修复用喷头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光再修复技术领域，且公开了一种激光熔覆修复用喷头，包括激光发生器和电机，所述激光发生器的顶部固定套接有固定架，所述激光发生器上且位于固定架的内部活动套接有斜齿轮，所述激光发生器上且位于斜齿轮的底面活动套接有传动套。通过活动套的设置，使得金属粉末在外层，保护气在内层，金属粉末在旋转过程中逐渐形成倒圆锥形，将保护其包裹在中部，而后激光发生器发出激光束穿过保护气，作用到倒圆锥形尖端，对金属粉末进行加热，使其融化，并滴落到待修复工件上，有效避免保护气将金属粉末向外吹走，即减少了金属粉末的损耗，又防止有未融化的金属粉末进入熔融体中，避免熔覆效果差，提高修复质量。

Description

一种激光熔覆修复用喷头
技术领域
本发明涉及激光再修复技术领域，具体为一种激光熔覆修复用喷头。
背景技术
在汽车生产制造中，汽车大型精密模具价值十分昂贵，有的高达数百万元乃至数千万元，故当其损坏时，可以对其进行修复再利用，但常规的修复技术，如电镀、焊接、热喷涂等，由于它们的热注入过高，能量不能精密可控，会造成模具精度和性能下降，故目前常利用激光熔覆技术对模具进行修复，其过程如附图4所示，利用激光对粉末进行加热，使其与模具熔接在一起，但此过程中存在一些不足，如下：
当激光对金属粉末进行加热熔融时，保护气从喷头中喷出，与金属粉末直接冲击，造成金属粉末飞散，一方面导致金属粉末在聚合点的量减少，进而导致同步金属粉末熔融的量减少，使得熔覆到待修复工件上的量减少，即影响加工质量，又降低加工效率，另一方面，保护气将金属粉末直接吹走，到金属粉末飞溅，增大了金属粉末的使用量，导致金属粉末浪费，增加了加工成本。
发明内容
本发明提供了一种激光熔覆修复用喷头，具备加工速度快，质量好的优点，解决了上述背景技术中的问题。
本发明提供如下技术方案：一种激光熔覆修复用喷头，包括激光发生器和电机，所述激光发生器的顶部固定套接有固定架，所述激光发生器上且位于固定架的内部活动套接有斜齿轮，所述激光发生器上且位于斜齿轮的底面活动套接有传动套，所述传动套与斜齿轮的底面固定连接，所述激光发生器上且位于传动套的下方活动套接有中间套，所述中间套与传动套的底面固定连接，所述中间套上固定套接有活动套，所述活动套的顶部活动套接有物料进套,所述活动套的顶部均匀开设有通孔，所述物料进套与活动套的腔连通，所述固定架上活动安装有齿轮轴，所述齿轮轴与传动套啮合传动，所述齿轮轴的顶端与电机的输出轴固定连接。
优选的，所述中间套的内壁固定安装有螺旋页Ⅰ，所述中间套的顶端活动活动套接有出气套，所述出气套与激光发生器的外侧活动套接，所述出气套与中间套的内腔连通，所述出气套与固定架固定连接，所述出气套的底面与物料进套的上表面固定连接。
优选的，所述活动套的外侧活动套接有外护套，所述活动套的外侧且位于活动套的内部固定套接有螺旋页Ⅱ，所述活动套的侧面顶部开设有通孔，所述活动套的上表面与物料进套的底面固定连接。
优选的，所述活动套的内腔底部固定套接有反射镜片。
本发明具备以下有益效果：
1、通过活动套的设置，使得金属粉末在外层，保护气在内层，金属粉末在旋转过程中逐渐形成倒圆锥形，将保护其包裹在中部，而后激光发生器发出激光束穿过保护气，作用到倒圆锥形尖端，对金属粉末进行加热，使其融化，并滴落到待修复工件上，有效避免保护气将金属粉末向外吹走，即减少了金属粉末的损耗，又防止有未融化的金属粉末进入熔融体中，避免熔覆效果差，提高修复质量。
2、通过中间套和外护套的设置，使得中间套旋转时，带动出气套旋转，对中部的保护气进行截取，避免保护气过多从活动套的底端喷出，造成底端的金属粉末乱飞，影响激光束对金属粉末的熔融效率，进而提高加工效率，同时，通过活动套和螺旋页Ⅱ的设置，使得活动套带动螺旋页Ⅱ旋转，对外护套下方区域的空气进行抽动，形成上升气流，有效将金属粉末和熔融体与空气进行隔绝，避免空气中的氧气造成熔融体氧化变质，同时能够加快熔融体的冷却速度，进一步提高加工速度。
附图说明
图1为本发明结构正视示意图；
图2为本发明结构图1中A-A处示意图；
图3为本发明结构图1中B-B处示意图；
图4为现有结构示意图。
图中：1、激光发生器；2、斜齿轮；3、传动套；4、中间套；5、活动套；6、物料进套；7、固定架；8、齿轮轴；9、出气套；10、螺旋页Ⅰ；11、外护套；12、螺旋页Ⅱ；13、反射镜片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种激光熔覆修复用喷头，包括激光发生器1和电机，激光发生器1的顶部固定套接有固定架7，激光发生器1上且位于固定架7的内部活动套接有斜齿轮2，激光发生器1上且位于斜齿轮2的底面活动套接有传动套3，传动套3与斜齿轮2的底面固定连接，激光发生器1上且位于传动套3的下方活动套接有中间套4，中间套4与传动套3的底面固定连接，中间套4上固定套接有活动套5，活动套5的顶部活动套接有物料进套6,活动套5的顶部均匀开设有通孔，物料进套6与活动套5的腔连通，固定架7上活动安装有齿轮轴8，齿轮轴8与传动套3啮合传动，齿轮轴8的顶端与电机的输出轴固定连接，由物料进套6向活动套5中送入一定比例的保护气和金属粉末混合物，同时电机依次通过齿轮轴8、传动套3和中间套4的传动，带动活动套5转动，产生离心力，并形成旋流，对金属粉末与保护气进行分离，使得金属粉末在外层，保护气在内层，金属粉末在旋转过程中逐渐形成倒圆锥形，将保护其包裹在中部，而后激光发生器1发出激光束穿过保护气，作用到倒圆锥形尖端，对金属粉末进行加热，使其进行融化，并滴落到待修复工件上，有效避免保护气将金属粉末向外吹走，即减少了金属粉末的损耗，又防止有未融化的金属粉末进入熔融体中，导致熔覆效果差，修复质量低下；中间套4的内壁固定安装有螺旋页Ⅰ10，中间套4的顶端活动活动套接有出气套9，出气套9与激光发生器1的外侧活动套接，出气套9与中间套4的内腔连通，出气套9与固定架7固定连接，出气套9的底面与物料进套6的上表面固定连接，中间套4旋转时，带动出气套9旋转，对中部的保护气进行截取，避免保护气过多从活动套5的底端喷出，造成底端的金属粉末乱飞，影响激光束对金属粉末的熔融效率，进而提高加工效率；活动套5的外侧活动套接有外护套11，活动套5的外侧且位于活动套5的内部固定套接有螺旋页Ⅱ12，活动套5的侧面顶部开设有通孔，活动套5的上表面与物料进套6的底面固定连接，活动套5带动螺旋页Ⅱ12旋转，对外护套11下方区域的空气进行抽动，形成上升气流，有效将金属粉末和熔融体与空气进行隔绝，避免空气中的氧气造成熔融体氧化变质，同时能够加快熔融体的冷却速度，进一步提高加工速度；活动套5的内腔底部固定套接有反射镜片13，对激光束散发的光线进行反射，将更多的热量作用到金属粉末上，对金属粉末进行预热，加快金属粉末的融化，再次提高加工速度。
工作原理，由物料进套6向活动套5中送入一定比例的保护气和金属粉末混合物，同时电机依次通过齿轮轴8、传动套3和中间套4的传动，带动活动套5转动，产生离心力，并形成旋流，对金属粉末与保护气进行分离，使得金属粉末在外层，保护气在内层，金属粉末在旋转过程中逐渐形成倒圆锥形，将保护其包裹在中部，而后激光发生器1发出激光束穿过保护气，作用到倒圆锥形尖端，对金属粉末进行加热，使其进行融化，并滴落到待修复工件上，同时，中间套4旋转时，带动出气套9旋转，对中部的保护气进行截取，将多余的保护气从出气套9排出，并且，5带动螺旋页Ⅱ12旋转，对外护套11下方区域的空气进行抽动，形成上升气流，有效将金属粉末和熔融体与空气进行隔绝，避免空气中的氧气造成熔融体氧化变质，同时能够加快熔融体的冷却速度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种激光熔覆修复用喷头，包括激光发生器（1）和电机，其特征在于：所述激光发生器（1）的顶部固定套接有固定架（7），所述激光发生器（1）上且位于固定架（7）的内部活动套接有斜齿轮（2），所述激光发生器（1）上且位于斜齿轮（2）的底面活动套接有传动套（3），所述传动套（3）与斜齿轮（2）的底面固定连接，所述激光发生器（1）上且位于传动套（3）的下方活动套接有中间套（4），所述中间套（4）与传动套（3）的底面固定连接，所述中间套（4）上固定套接有活动套（5），所述活动套（5）的顶部活动套接有物料进套（6）,所述活动套（5）的顶部均匀开设有通孔，所述物料进套（6）与活动套（5）的腔连通，所述固定架（7）上活动安装有齿轮轴（8），所述齿轮轴（8）与斜齿轮（2）啮合传动，所述齿轮轴（8）的顶端与电机的输出轴固定连接；
所述中间套（4）的内壁固定安装有螺旋页Ⅰ（10），所述中间套（4）的顶端活动套接有出气套（9），所述出气套（9）与激光发生器（1）的外侧活动套接，所述出气套（9）与中间套（4）的内腔连通，所述出气套（9）与固定架（7）固定连接，所述出气套（9）的底面与物料进套（6）的上表面固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆修复用喷头，其特征在于：所述活动套（5）的外侧活动套接有外护套（11），所述活动套（5）的外侧且位于活动套（5）的内部固定套接有螺旋页Ⅱ（12），所述活动套（5）的侧面顶部开设有通孔，所述活动套（5）的上表面与物料进套（6）的底面固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种激光熔覆修复用喷头，其特征在于：所述活动套（5）的内腔底部固定套接有反射镜片（13）。
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