CN204135337U - 适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，该覆头主要包括送粉头、调节螺母和螺纹联接套；与目前普通的激送粉熔覆头相比较，该熔覆头具有以下优点：（1）、结构简单合理，便于机械加工，生产成本低；（2）、送粉管采用直管而不是弯管，不易堵塞，使用寿命长；（3）、利用调节螺母可以使粉末束与激光束重合，使得粉末能够准确的送入激光熔池，提高了粉末的利用率，保证了整个工艺过程的稳定性。

Description

适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头

技术领域

本实用新型主要涉及一种三通道送粉熔覆头，特别是涉及适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，属于激光加工设备的配套装置领域。

背景技术

随着激光快速成型先进制造技术的发展，激光加工工艺逐渐代替传统工艺可现实产品质量有突破性提高（表现为更高的产品强度、更可靠的产品稳定性，更精确的打印精度、打印速度、打印尺寸，更强的产品磨损度和产品耐腐蚀性和更加美观的表观质量），还可大大丰富生产规格，满足一些行业的特殊要求，具有广泛的应用前景。其实质是按照快速原型的理念将激光熔覆层沿垂直方向向空间多层叠加直接制造处三维金属零件或实现对零件的修复再制造。然而控制粉末材料的添加是及其重要的部分，送粉熔覆头是其关键。

目前市场上可适用于激光快速成型的送粉方式主要有离轴侧向送粉、同轴送粉。离轴侧向送粉使粉末与光的可控性较好，不会出现因粉末过早熔化而阻塞出口的现象，不过它最大局限在于只有一个送粉方向，无法克服因激光束和粉末输入的不对称而带来的对扫描方向限制的缺点，因而不适用实现在任意方向生成均匀的熔覆层，同时粉末利用率低，不适用于制造精密工件。同轴送粉操作简单，可以在很宽的范围内实现粉末束与激光束吻合，但其送粉熔覆头大部分是结构复杂，不易于加工，使用寿命普遍很短（由于存在镜像问题），生产成本高，同时也存在粉末利用率低、易堵塞等问题。

发明内容

发明目的：本实用新型提供一种适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，本装置是一种研发成本低、使用寿命长、利用率高的且不易堵塞的适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，其可以满足目前市场上的需求，解决现有的激光熔覆头结构复杂、粉末利用率低、容易堵塞、使用寿命短、生产成本高等方面存在的问题。

技术方案： 

一种适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，其特征在于：该覆头主要包括送粉头、调节螺母和螺纹联接套；送粉头的尾部与调节螺母的前端螺纹连接，调节螺母的尾端与螺纹联接套的前端相连接，螺纹联接套的两端均设有外螺纹；送粉头的头部的轴心部设有激光通孔，送粉头的外壁上设置有通入送粉头内部的送粉管，送粉管对应激光通孔的轴线位置。

送粉头的尾部上设有外螺纹，调节螺母的前端设置有与送粉头尾部外螺纹相配合的内螺纹，调节螺母内部两端均设有内螺纹，且前端的外径小于尾端的外径。

送粉头与调节螺母之间还设有环形螺母。

在调节螺母上还开有带有内螺纹的通孔，在通孔内设置有调节螺钉。  

所述的送粉管为四个轴对称的直管，送粉管的管径大于激光通孔的孔径。 

送粉头和环形螺母之间设置有水冷外套，在水冷外套的外壁上还设置有进出冷水口。

送粉管呈一向尾端倾斜的夹角。

优点及效果：本实用新型提供一种适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，与目前普通的激送粉熔覆头相比较，该熔覆头具有以下优点：

（1）、结构简单合理，便于机械加工，生产成本低；

（2）、送粉管采用直管而不是弯管，不易堵塞，使用寿命长；

（3）、利用调节螺母可以使粉末束与激光束重合，使得粉末能够准确的送入激光熔池，提高了粉末的利用率，保证了整个工艺过程的稳定性。

附图说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型送粉头的俯视图。

附图标记说明：

在图1和图2中：1—送粉头，2—调节螺母，3—螺纹联接套，4—激光通孔，5—送粉管，6—环形螺母，7—通孔，8—调节螺钉，9—进出水冷口，10—水冷外套。

具体实施方式：下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1所示，本实用新型提供一种适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，该覆头主要包括送粉头1、调节螺母2和螺纹联接套3；送粉头1的尾部与调节螺母2的前端螺纹连接，调节螺母2的尾端与螺纹联接套3的前端相连接，螺纹联接套3的两端均设有外螺纹，其尾端的螺纹用来连接其他设备；送粉头1的头部的轴心部设有激光通孔4，送粉头1的外壁上设置有通入送粉头1内部的送粉管5，送粉管5对应激光通孔4的轴线位置。

送粉头1的尾部上设有外螺纹，调节螺母2的前端设置有与送粉头1尾部外螺纹相配合的内螺纹，调节螺母2内部两端均设有内螺纹，且前端的外径小于尾端的外径。

送粉头1与调节螺母2之间还设有环形螺母6。

在调节螺母2上还开有带有内螺纹的通孔7，在通孔7内设置有调节螺钉8，调节螺母2通过通孔7与调节螺钉8相连接。  

所述的送粉管5为四个轴对称的直管，送粉管5的管径大于激光通孔4的孔径。送粉管5呈一向尾端倾斜的夹角。

送粉头1和环形螺母6之间设置有水冷外套10，在水冷外套10的外壁上还设置有进出冷水口9。本实用新型与以往的激光熔覆头相比结构非常简单。 

如图1中所示，所述送粉头1与调节螺母2之间还设有一个环形螺母6，环形螺母6起到固定送粉头1与调节螺母2的作用，通过调整调节螺母2可以对粉末束与激光束的位置进行调节，使二者重合，让粉末能够准确送入激光熔池，其调节过程如下：将熔覆头安装在激光器激光输出头上，开激光确定激光焦点，上下调整调节螺母2使三通道送粉交点与激光焦点重合，即粉末准确送入激光熔池。

如图1中所示，在所述调节螺母2上还开有带有内螺纹的通孔7，调节螺母2通过通孔7与调节螺钉8相连接，通过设置调节螺钉8可以在环形螺母6的基础上，对送粉头1与调节螺母2进行进一步地固定。  

如图2中所示，所述的送粉管5为三个均分的直管，以往的送粉熔覆头一般都是两根管居多，也有四根管的，但都是弯管，容易造成堵塞，本实用新型采用三根均分的直管这种同轴送粉的方式，即送粉通道为三通道，不易堵塞，送粉管5也可以根据实际需要设置为2~5个，但送粉通道为三通道时，送粉效果最佳；送粉管5的管径略大于激光通孔4的孔径，便于使粉末束与激光束重合，使粉末能够准确的送入激光熔池，从而提高了粉末的有效利用率，保证了整个工艺过程的稳定。

本实用新型这种三通道送粉熔覆头，其结构简单，易于加工，送粉效果好，使用寿命长，生产成本低，适于推广应用。

Claims (7)

1.一种适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，其特征在于：该覆头主要包括送粉头（1）、调节螺母（2）和螺纹联接套（3）；送粉头（1）的尾部与调节螺母（2）的前端螺纹连接，调节螺母（2）的尾端与螺纹联接套（3）的前端相连接，螺纹联接套（3）的两端均设有外螺纹；送粉头（1）的头部的轴心部设有激光通孔（4），送粉头（1）的外壁上设置有通入送粉头（1）内部的送粉管（5），送粉管（5）对应激光通孔（4）的轴线位置。

2.根据权利要求1所述的适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，其特征在于：送粉头（1）的尾部上设有外螺纹，调节螺母（2）的前端设置有与送粉头（1）尾部外螺纹相配合的内螺纹，调节螺母（2）内部两端均设有内螺纹，且前端的外径小于尾端的外径。

3.根据权利要求2所述的适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，其特征在于：送粉头（1）与调节螺母（2）之间还设有环形螺母（6）。

4.根据权利要求3所述的适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，其特征在于：在调节螺母（2）上还开有带有内螺纹的通孔（7），在通孔（7）内设置有调节螺钉（8）。

5.根据权利要求3所述的适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，其特征在于：所述的送粉管（5）为四个轴对称的直管，送粉管（5）的管径大于激光通孔（4）的孔径。

6.根据权利要求3所述的适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，其特征在于：送粉头（1）和环形螺母（6）之间设置有水冷外套（10），在水冷外套（10）的外壁上还设置有进出冷水口（9）。

7.根据权利要求1所述的适用于激光快速成型的三通道送粉熔覆头，其特征在于：送粉管（5）呈一向尾端倾斜的夹角。