CN201158706Y - 激光熔覆用超细粉末静电送粉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了属于激光同步送粉熔覆(涂覆、涂层)、合金化和激光焊接等高能束材料表面处理与连接加工领域，尤其是一种激光熔覆用超细粉末静电送粉装置，其包括一个自重恒压储粉罐和电磁振动送粉装置，自重恒压储粉罐的罐体由绝缘材料制成，罐体内外分别装有金属电极板，可对从电极板与储粉罐内壁间隙流过的金属粉末进行电容充电，使通过的粉末带上同种电荷。罐内还装有水平电极板，通过电晕放电对罐底粉末进行再充电，利用排斥作用使金属粉末分散，不会结团。本实用新型结构简单，成本较低，原料适应性好，扩大了送粉装置的使用范围，尤其适合中低功率激光器使用。

Description

激光熔覆用超细粉末静电送粉装置

技术领域

本实用新型属于激光同步送粉熔覆(涂覆、涂层)、合金化和激光焊接等高能束材料表面处理与连接加工领域，尤其是一种激光熔覆用超细粉末静电送粉装置。

背景技术

激光熔覆是利用高能激光束辐照，通过迅速熔化、扩展和凝固，在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料，构成一种新的复合材料，以弥补基体所缺少的高性能。可根据工件的要求，熔覆各种成分的金属或非金属，制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化等特性的表面覆层，使材料具有常规处理所不具有的组织与性能。现有激光熔覆技术用的原料粉末粒径一般都在150-300目左右，而粒径小于300目的超细粉末却无法利用。由于超细粉末在范德华力、带电金属粉末的静电力和磁性力的合力作用下，很容易形成团聚体，很容易堵塞喷嘴，严重影响送粉的连续性；而且含有团聚体的粉末在用于激光熔覆时，会产生各种裂纹状气孔，烧结不均匀将会使工件产生应力并影响工件致密化。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种激光熔覆用超细粉末静电送粉装置，利用静电接触带电和电晕带电方法，使粉末带上同种电荷，利用排斥作用使粉末分散，解决了粉末团聚的问题。

本实用新型技术方案是：激光熔覆用超细粉末静电送粉装置，包括一个自重恒压储粉罐和电磁振动送粉装置，其中该储粉罐顶端与保护气源连通，罐内装有金属粉末；所述自重恒压储粉罐的罐体由绝缘材料制成，罐体外套装筒形金属电极板，该筒形电极板与地线连接，外侧面包有绝缘保护层；罐底出粉口孔径为0.1-0.3mm，其上方放置有一绝缘恒压罩，该恒压罩底部装有支脚，其外圆面覆盖有一层金属电极板，该电极板与储粉罐内壁之间留0.2-03mm的间隙，电极板的导线穿过罐壁与静电发生器负极或正极连接；恒压罩顶端开有螺纹通孔，螺纹通孔内拧装有一根导气管，导气管下端与一块水平绝缘板连接，绝缘板下端面装有一块金属电极板，电极板导线穿过导气管和罐壁与静电发生器正极或负极连接。

所述电磁振动送粉装置主体为一箱体，其箱体内壁上固定有电磁振动器，电磁振动器前端的动铁芯固定有振动室，振动室由至少三个漏斗管连接而成，其上端通过减振软管与储粉罐出粉口连接，下端出口处装有100-200目的筛网；所述筛网下方设有一个固定于水平轴上的分流器，水平轴两端固定于所述箱体两侧内壁上，分流器可沿水平轴左右倾斜转动；分流器中间为漏斗管，上端开口外沿上固定有伞形边，下端开口的下方设有粉末输送管，粉末输送管下端与送粉喷嘴连接。

上述方案中，电磁振动送粉装置的箱体底面为漏斗形，漏斗口处设有阀门。

本实用新型原理在于，恒压罩外圆面电极板与罐体外筒形电极板由于隔着绝缘体(罐壁)，从而形成一电容器，恒压罩电极板接通高压静电后，可对从该电极板与储粉罐内壁间隙流过的金属粉末进行电容充电，使通过的粉末带上同种电荷。而水平绝缘板上的电极板则是接通高压静电后，通过电晕放电对恒压罩下方的粉末进行再充电，使罐底的粉末可以充分地带上同种电荷，利用排斥作用使金属粉末分散，不会结团。其中，恒压罩电极板与水平绝缘板电极板分别接静电发生器正极或负极，极性相反，中间的恒压罩同时又起绝缘体的作用，防止两个电极板之间产生放电现象。分流器工作原理是：分流器位置与振动室进粉口上下对应，粉末正好落在分流器上，通过调节分流器的倾角，可以调节流入分流器的粉末流量，能向粉末输送管输送出较大的或极细小的粉末束，能根据激光器输出功率的大小来调节粉末流量的大小，被分流的粉末落入箱体底部，最终从阀门排出后回收再利用。

本实用新型的有益效果是：结构简单，成本较低，原料适应性好，扩大了送粉装置的使用范围，尤其适合低功率激光器使用，有利于激光熔覆技术的推广普及。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是图1中K点放大图，

图3是本实用新型分流器主视图，

图4是本实用新型磁振动器的结构示意图。

具体实施方式：

参见图1、2、3、4，激光熔覆用超细粉末静电送粉装置，包括一个自重恒压储粉罐1和电磁振动送粉装置2。其中储粉罐1顶端与保护气源连通，罐内装有金属粉末；所述自重恒压储粉罐1的罐体由绝缘材料制成，罐体外套装筒形金属电极板3，该筒形电极板3与地线连接，外侧面包有绝缘保护层；罐底出粉口孔径为0.1，其下方设有流量调节装置15，上方放置有一绝缘恒压罩4，该恒压罩4底部装有支脚，其外圆面覆盖有一层金属电极板5，该电极板5与储粉罐内壁之间留0.2mm的间隙，电极板5的导线穿过罐壁与静电发生器6正极连接；恒压罩4顶端开有螺纹通孔，螺纹通孔内拧装有一根导气管7，导气管7下端与一块水平绝缘板连接，绝缘板下端面装有一块金属电极板8，电极板8的导线穿过导气管7和罐壁与静电发生器6负极连接。

所述电磁振动送粉装置2主体为一箱体，其箱体内壁上固定有电磁振动器9，电磁振动器9前端的动铁芯10固定有振动室11，振动室11由四个漏斗管连接而成，其上端通过减振软管与储粉罐1出粉口连接，下端出口处装有200目的筛网；所述筛网下方设有一个固定于水平轴上的分流器12，水平轴两端固定于所述箱体两侧内壁上，分流器12可沿水平轴左右倾斜转动；分流器12中间为漏斗管，上端开口外沿上固定有伞形边，下端开口的下方设有粉末输送管13，粉末输送管13下端与送粉喷嘴连接。电磁振动送粉装置的箱体底面为漏斗形，漏斗口处设有阀门14。电磁振动器9为现有技术，包括固定铁芯16、线圈17和动铁芯10，线圈17缠绕在固定铁芯16上，固定铁芯16与动铁芯10通过弹簧片连接，线圈17通入交流电后，对动铁芯10产生按周期变强或变弱的磁力，使动铁芯10带动振动室11振动，其振动频率为输入线圈17的交流电频率的两倍。

本实用新型原理在于，恒压罩外圆面电极板5与罐体外筒形电极板3由于隔着绝缘体(罐壁)，从而形成一电容器。恒压罩电极板5接通后带有正电荷，可对从电极板5与储粉罐1内壁间隙流过的金属粉末进行电容充电，使通过的粉末带上正电荷。而水平电极板8接通后带有负电荷，通过电晕放电对恒压罩4下方的粉末进行再充电，使罐底的粉末可以充分地带上正电荷，利用排斥作用使金属粉末分散，不会结团。其中，恒压罩电极板5与水平电极板8分别接静电发生器6两极，极性相反，中间的恒压罩4同时又起绝缘体的作用，防止两个电极板6、8之间产生放电现象。

分流器12工作原理是：分流器12位置与振动室进粉口上下对应，粉末正好落在分流器12上，通过调节分流器12的倾角，可以调节流入分流器12的粉末流量，从而能向粉末输送管13输送出较大的或极细小的粉末束，能根据激光器输出功率的大小来调节粉末流量的大小，被分流的粉末落入箱体底部，最终从阀门14排出后回收再利用。

Claims (2)

1.激光熔覆用超细粉末静电送粉装置，包括一个自重恒压储粉罐和电磁振动送粉装置，其中该储粉罐顶端与保护气源连通，罐内装有金属粉末；其特征如下：

a.所述自重恒压储粉罐的罐体由绝缘材料制成，罐体外套装筒形金属电极板，该筒形电极板接地，外侧包有绝缘保护层；罐底开有出粉口，孔径为0.1-0.3mm；出粉口上方放置有一绝缘恒压罩，该恒压罩底部装有支脚，恒压罩外圆面覆盖有一层金属电极板，该电极板与储粉罐内壁之间留0.2-03mm的间隙，该电极板的导线穿过罐壁与静电发生器负极或正极连接；恒压罩顶端开有螺纹通孔，螺纹通孔内拧装有一根导气管，导气管下端与一块水平绝缘板连接，绝缘板下端面装有一块金属电极板，电极板导线穿过导气管和罐壁与静电发生器正极或负极连接。

b.所述电磁振动送粉装置主体为一箱体，其箱体内壁上固定有电磁振动器，电磁振动器前端的动铁芯固定有振动室，振动室由至少三个漏斗管连接而成，其上端通过减振软管与储粉罐出粉口连接，下端出口处装有100-200目的筛网；所述筛网下方设有一个固定于水平轴上的分流器，水平轴两端固定于所述箱体两侧内壁上，分流器可沿水平轴左右倾斜转动；分流器中间为漏斗管，上端开口外沿上固定有伞形边，下端开口的下方设有粉末输送管，粉末输送管下端与送粉喷嘴连接。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆用超细粉末静电送粉装置，其特征在于电磁振动送粉装置的箱体底面为漏斗形，漏斗口处设有阀门。

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