CN206843573U - 激光氮化设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光氮化设备，它包括机床、固定设置在机床上并用于装设待加工工件的激光氮化盒、能够分别沿X轴、Y轴、Z轴移动地设置在机床上的激光硬化头，X轴、Y轴、Z轴两两垂直设置。本实用新型激光氮化设备为数控激光氮化成套设备，在使用其对工件进行激光氮化时，将工件固定在激光氮化盒内，并向激光氮化盒内输入一定压力的氮气（或其他能够应用于激光氮化的混合气体，一下简称为混合气体），氮气（或混合气体）通过电加热棒加热到所需的温度，机床按照数控系统预先设定的程序，带动激光硬化头运动，激光从激光硬化头射出，透过耐高温高压玻璃窗照射到激光氮化盒上的工件表面，促使氮气离子化并与工件表面发生氮化反应。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光氮化设备。
背景技术
早在 1986 年 Ktayama 等最先提出激光气体氮化的方法，迄今为止已得到了广泛的研究。激光气体氮化可改善金属材料表面性能上的某些不足，达到一般激光表面硬化处理难以达到的优良性能。激光氮化的一般过程为：将试样放入密闭的样品室中，按要求以一定流量通入纯氮气或混合气体充满样品室，将样品室中的空气排除，激光束透过密封的玻璃样品室与内部样品发生反应。激光表面处理首先获得单道激光熔凝带，进而按一定的重叠率继续进行金属表面熔凝层的重叠，以保证熔凝层厚度均匀。然后现有技术中，还没有专门针对激光氮化而设计的成套设备，在进行激光氮化时，均采用较为简陋的临时装置（即上文所述的玻璃样品室）。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种激光氮化设备。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种激光氮化设备，它包括机床、固定设置在机床上并用于装设待加工工件的激光氮化盒、能够分别沿X轴、Y轴、Z轴移动地设置在机床上的激光硬化头，X轴、Y轴、Z轴两两垂直设置。
进一步地，激光氮化盒包括箱体、密封连接在箱体上的耐高温高压玻璃、可移动地设置在箱体内的载物台、设置在箱体上并用于向箱体内通入气体的进气口、设置在箱体上并用于排出箱体内气体的出气口、用于检测箱体内气体压力的压力检测装置、与箱体相连接并用于在箱体内气压超标时泄压的安全阀、设置在箱体内并对箱体内气体加热的加热装置。上述的气体为氮气或能够应用于激光氮化的混合气体。
进一步地，载物台设置在耐高温高压玻璃的下方。
进一步地，载物台可前后、左右移动地设置在箱体内。
进一步地，耐高温高压玻璃可拆卸地连接在箱体上。
进一步地，箱体承受气体压力为大于等于1X106Pa。
进一步地，加热装置的加热温度为200℃～210℃。
进一步地，加热装置设置在进气口处。
进一步地，进气口和出气口分别设置在箱体上的相对的两侧。
进一步地，机床为数控机床。
进一步地，X轴、Y轴、Z轴均为滚珠丝杆传动。
通过采用上述的技术方案，本发明激光氮化设备为数控激光氮化成套设备，在使用其对工件进行激光氮化时，将工件固定在激光氮化盒内，并向激光氮化盒内输入一定压力的氮气（或其他能够应用于激光氮化的混合气体，一下简称为混合气体），氮气（或混合气体）通过电加热棒加热到所需的温度，机床按照数控系统预先设定的程序，带动激光硬化头运动，激光从激光硬化头射出，透过耐高温高压玻璃窗照射到激光氮化盒上的工件表面，促使氮气离子化并与工件表面发生氮化反应。
由于采用上述技术方案，本发明激光氮化设备，针对激光氮化而专门设计，结构简单实用，易于制造，使用安全可靠，操作方便。
附图说明
附图1为本发明激光氮化设备的结构示意图；
附图2为本发明激光氮化设备中激光氮化盒的结构示意图。
图中标号为：
1、箱体；2、压力检测装置；3、安全阀；4、耐高温高压玻璃；5、加热装置；6、进气口；7、出气口；8、机床；9、激光氮化盒；10、激光硬化头；11、本体；12、X移动部；13、Y移动部；14、Z移动部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。
从附图1和附图2的结构示意图可以看出，本实施例提供了一种激光氮化设备，它包括机床8、固定设置在机床8上并用于装设待加工工件的激光氮化盒9、能够分别沿X轴、Y轴、Z轴移动地设置在机床8上的激光硬化头10。上述的X轴、Y轴、Z轴两两垂直设置。
在一种更为优选的实施方案中，机床8为数控机床，数控系统采用PC+板卡控制，电机采用伺服电机。
轴、Y轴、Z轴均采用滚珠丝杆传动，行程为1000（X）*1000（Y）*20（Z）mm。精度为0.05mm/m，速度为40m/min空载，加速度为0.5g。如附图1所示的本实施例中，机床8包括本体11、能够沿X轴方向移动地设置在本体11上的X移动部12（其长度方向沿Y轴方向设置）、能够沿Y轴方向移动地设置在X移动部12上的Y移动部13、能够沿Z轴方向移动地设置在Y移动部13上的Z移动部14。上述的激光硬化头10设置在Z移动部14上。
激光器功率为1200W max，激光波长为1064nm。
激光氮化盒包括箱体1、密封连接在箱体1上的耐高温高压玻璃4、可移动地设置在箱体1内的载物台（附图中未画出）、设置在箱体1上的进气口6和出气口7、用于检测箱体1内气体压力的压力检测装置2、用于在箱体1内气压超标时泄压的安全阀3、设置在箱体1内并对箱体1内气体加热的加热装置5。
耐高温高压玻璃4与箱体1共同形成一密闭空间，上文所述以及下文中所记述的“箱体内”即是指该密闭空间。箱体1具有能够打开的箱门，可以将耐高温高压玻璃4设计为可相对箱体1可开关的形式，即将耐高温高压玻璃4设计为箱门，也可以在箱体1的其他位置另行设置箱门。
箱体1承受气体压力为大于等于1X106Pa。箱体1可采用金属材质。
耐高温高压玻璃4除了要耐高温高压之外，还要求具有很好的透光性。优选地，耐高温高压玻璃4可拆卸地连接在箱体1上，使得耐高温高压玻璃4在脏污、划伤或损坏时，方便对其进行更换，从而确保激光氮化设备能够正常使用。
载物台用于承载工件，载物台设置在耐高温高压玻璃5的下方。在一种更为优选的实施方案中，载物台可前后、左右移动地设置在箱体1内，从而能够根据工件的形状和尺寸移动调整载物台的位置，更加优选地，载物台还可以上下移动。
进气口6用于向箱体1内通入气体，出气口7用于排出箱体1内的气体。在一种更为优选的实施方案中，进气口6和出气口7分别设置在箱体1上的相对的两侧。
压力检测装置2连接在箱体1上，本实施例中的压力检测装置2为压力表，便于实时查看箱体1内的压力。
安全阀3也连接在箱体1，当箱体1内气压超出一定标准时能够自动泄压，以确保箱体1内的气体压力，保证激光氮化的质量，并保证安全。
加热装置5的加热温度为200℃～210℃，实际应用中可以根据实际情况来设置加热装置5的设置温度，从而使箱体1内气体的温度保持在200℃。优选地，加热装置5设置在进气口6处。本实施例中的加热装置5采用电加热棒，电加热棒的长度方向垂直于气体流动方向（即从进气口6到出气口7的方向），电加热棒的两端分别连接在箱体1上。
使用本发明激光氮化设备对工件进行激光氮化时，将工件固定在激光氮化盒9的箱体1内的载物台上，并根据工件的形状和尺寸移动调整载物台的位置，从进气口6向激光氮化盒9内输入一定压力的氮气（或混合气体），氮气（或混合气体）通过加热装置5加热到所需的温度，机床8按照数控系统预先设定的程序，带动激光硬化头10运动，激光从激光硬化头10射出，透过耐高温高压玻璃4窗照射到工件表面，促使氮气离子化并与工件表面发生氮化反应。
本发明激光氮化设备，针对激光氮化而专门设计，结构简单实用，易于制造，使用安全可靠，操作方便。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光氮化设备，其特征在于：它包括机床(8)、固定设置在所述机床(8)上并用于装设待加工工件的激光氮化盒(9)、能够分别沿X轴、Y轴、Z轴移动地设置在所述机床(8)上的激光硬化头(10)，所述的X轴、Y轴、Z轴两两垂直设置。
2.根据权利要求1所述的激光氮化设备，其特征在于：所述的激光氮化盒(9)包括箱体(1)、密封连接在所述箱体(1)上的耐高温高压玻璃(4)、可移动地设置在所述箱体(1)内的载物台、设置在所述箱体(1)上并用于向箱体(1)内通入气体的进气口(6)、设置在所述箱体(1)上并用于排出箱体(1)内气体的出气口(7)、用于检测所述箱体(1)内气体压力的压力检测装置(2)、与所述箱体(1)相连接并用于在箱体(1)内气压超标时泄压的安全阀(3)、设置在所述箱体(1)内并对箱体(1)内气体加热的加热装置(5)。
3.根据权利要求2所述的激光氮化设备，其特征在于：所述的载物台设置在耐高温高压玻璃(4)的下方。
4.根据权利要求2所述的激光氮化设备，其特征在于：所述的耐高温高压玻璃(4)可拆卸地连接在所述箱体(1)上。
5.根据权利要求2所述的激光氮化设备，其特征在于：所述的箱体(1)承受气体压力为大于等于1X106Pa。
6.根据权利要求2所述的激光氮化设备，其特征在于：所述的加热装置(5)的加热温度为200℃～210℃。
7.根据权利要求2所述的激光氮化设备，其特征在于：所述的加热装置(5)设置在进气口(6)处。
8.根据权利要求2所述的激光氮化设备，其特征在于：所述的进气口(6)和出气口(7)分别设置在箱体(1)上的相对的两侧。
9.根据权利要求1所述的激光氮化设备，其特征在于：所述的机床(8)为数控机床。
10.根据权利要求1所述的激光氮化设备，其特征在于：所述的X轴、Y轴、Z轴均为滚珠丝杆传动。
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|---|---|---|---|
| CN201620825690.9U CN206843573U (zh) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 激光氮化设备 |
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| CN201620825690.9U CN206843573U (zh) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 激光氮化设备 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107663622A (zh) * | 2016-07-29 | 2018-02-06 | 常州天正工业发展股份有限公司 | 激光氮化设备 |
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2016
- 2016-07-29 CN CN201620825690.9U patent/CN206843573U/zh active Active
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