CN209010602U - 一种激光熔覆的送粉装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例示出一种激光熔覆的送粉装置，包括储粉装置，调节装置，壳体，搅拌装置，驱动装置，活动挡板，入粉口，存料装置，流速调节装置，出粉口，喷嘴，固定架。本申请示出的送粉装置结构简单，制造成本低。所述储粉装置内设置有多个储粉区，便于多种熔覆材料的加入与储存。所述搅拌装置便于多种熔覆材料混合均匀，这就保证了零件在激光熔覆后的良品率。所述存料装置用于储存混合后的熔覆粉末，保证了下粉的连续性、均匀性。所述流速调节装置能够调节混合后的粉末输送速度，进而有效控制送粉量，提高粉末利用率，节约成本。本申请示出的送粉装置包括所述调节装置和所述流速调节装置，能够对熔覆粉末的送粉量进行精准的控制。

Description

一种激光熔覆的送粉装置

技术领域

本实用新型涉及激光加工设备技术领域，特别是一种激光熔覆的送粉装置。

背景技术

激光熔覆亦称激光包覆或激光熔敷，是一种新的表面改性技术。激光熔覆技术利用铺粉或送粉的方法，在基体表面预置金属粉末，聚焦激光束辐照基体表面的金属粉末，焦点位置的金属粉末和基体表面薄层发生熔化，形成一定形状和大小的熔池，当激光束焦点以一定速度按预定轨迹运动，激光束移开后的熔池迅速凝固，从而在基体表面激光束扫过的区域熔覆上一层具有特殊物理、化学或力学性能的金属涂层。

激光熔覆技术在工业应用和科学研究中具有重要的应用前景，激光熔覆加工根据材料的供应方式不同分为两大类：预置法和同步送粉法，同步送粉法工艺过程简单，合金材料利用率高，可控性好，容易实现自动化。在激光同步送粉熔覆工艺中，加工质量主要依赖的参数有：加工速度、粉末单位时间输送率、激光功率密度分布、光斑直径和粉末的输送速度，其中粉末单位时间输送率和粉末的输送速度是由送粉器的输送特性决定的。

送粉器是激光熔覆技术中的核心元件之一，它按照加工工艺向激光熔池输送设定好的粉末。送粉器性能的好坏直接影响熔覆层的质量和加工零件尺寸等，所以开发高性能的送粉器对激光熔覆加工显得尤为重要。送粉器主要可以分为：螺旋式送粉器、转盘式送粉器、刮板式送粉器、毛细管式送粉器、鼓轮式送粉器、电磁振动送粉器和沸腾式送粉器。但这些送粉器结构复杂，制造成本高，不能保证下粉的连续性、均匀性。且当多种熔覆材料为多种时无法混合均匀，从而影响零件在激光熔覆后的良品率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光熔覆的送粉装置，以解现有技术示出的方案存在的技术问题。

本申请实施例示出一种激光熔覆的送粉装置，包括：储粉装置，调节装置，壳体，搅拌装置，驱动装置，活动挡板，入粉口，存料装置，流速调节装置，出粉口，喷嘴，固定架；

其中，所述储粉装置包括：第一储粉区，第二储粉区，以及，第三储粉区；

所述储粉装置的横截面为弦形；

所述储粉装置为腔体结构；

所述储粉装置内设置有所述第一储粉区，所述第二储粉区，以及，所述第三储粉区；所述储粉装置的底端设置有所述调节装置；

所述调节装置包括：第一调节装置，第二调节装置，以及，第三调节装置；

所述第一调节装置与所述第一储粉区相连接；

所述第二调节装置与所述第二储粉区相连接；

所述第三调节装置与所述第三储粉区相连接；

所述调节装置的底端设置有所述壳体；

所述壳体的一侧设置有所述驱动装置；

所述壳体为腔体结构；

所述壳体的横截面为圆角矩形；

所述壳体内设置有所述搅拌装置；

所述壳体的底端设置有所述活动挡板；

所述活动挡板的底端设置有所述入粉口；

所述入粉口与所述存料装置相连接；

所述存料装置为腔体结构；

所述存料装置的底端设置有所述流速调节装置；

所述流速调节装置的底端设置有所述出粉口；

所述出粉口的底端设置有所述喷嘴；

所述壳体的底端的两侧分别设置有所述固定架。

可选择的，所述固定架，以及，所述壳体为可拆卸式连接。

可选择的，所述储粉装置的顶端设置有顶盖，所述顶盖与所述储粉装置相适配。

可选择的，所述固定架的底端设置有滑轮。

可选择的，所述固定架的底端设置有防滑垫。

本申请实施例示出一种激光熔覆的送粉装置，包括储粉装置，调节装置，壳体，搅拌装置，驱动装置，活动挡板，入粉口，存料装置，流速调节装置，出粉口，喷嘴，固定架。本申请示出的送粉装置结构简单，制造成本低。所述储粉装置内设置有多个储粉区，便于多种熔覆材料的加入与储存。所述搅拌装置便于多种熔覆材料混合均匀，这就保证了零件在激光熔覆后的良品率。所述存料装置用于储存混合后的熔覆粉末，保证了下粉的连续性、均匀性。所述流速调节装置能够调节混合后的粉末输送速度，进而有效控制送粉量，提高粉末利用率，节约成本。本申请示出的送粉装置包括所述调节装置和所述流速调节装置，能够对熔覆粉末的送粉量进行精准的控制。

附图说明

图1为根据一优选实施例示出的一种激光熔覆的送粉装置的结构框图；

图2为根据一优选实施例示出的一种储粉装置的俯视图；

图3为根据一优选实施例示出的另一种储粉装置的俯视图；

图例说明：

1-储粉装置；13-第一储粉区；14-第二储粉区；15-第三储粉区；2-调节装置；21-第一调节装置；22-第二调节装置；23-第三调节装置；3-壳体；4-搅拌装置；5-驱动装置；6-活动挡板；7-入粉口；8-存料装置；9-流速调节装置；10-出粉口；11-喷嘴；12-固定架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

激光熔覆是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。在激光同步送粉熔覆工艺中，加工质量主要依赖的参数有：加工速度、粉末单位时间输送率、激光功率密度分布、光斑直径和粉末的输送速度，其中粉末单位时间输送率和粉末的输送速度是由送粉器的输送特性决定的。因此，送粉器对激光熔覆加工尤为重要。但现有技术中的送粉器结构复杂，制造成本高，且多种熔覆材料无法混合均匀，从而影响零件在激光熔覆后的良品率。

因此，本申请示出一种结构简单，制造成本低的送粉装置。保证了下粉的连续性、均匀性，有效控制送粉量，提高粉末利用率，节约成本。

请参阅图1，本申请实施例示出一种激光熔覆的送粉装置，包括：储粉装置1，调节装置2，壳体3，搅拌装置4，驱动装置5，活动挡板6，入粉口7，存料装置8，流速调节装置9，出粉口10，喷嘴11，固定架12；

请参阅图2，所述储粉装置1包括：第一储粉区13，第二储粉区14，以及，第三储粉区15；

具体的，所述储粉装置1的横截面为弦形；

所述储粉装置1为腔体结构。

所述储粉装置1的形状类似于空心的半球体，之所以设计成半球体而不是长方体，是为了防止熔覆材料的粉末不被卡住。圆角的设计能够使所述熔覆材料粉末顺利下落，进入所述机壳3中。且所述储粉装置1的体积较大，其内部能够容纳足量的熔覆材料粉末。还可以根据实际加工需要来调节所述储粉装置1的体积的大小。

所述储粉装置1内设置有所述第一储粉区13，所述第二储粉区14，以及，所述第三储粉区15。也就是说，所述储粉装置1的半球体通过阻挡装置被分为3份，可以是均分的3份，也可以是不均分的3份，这可以根据所需要的各个熔覆材料粉末的多少来决定。若所述储粉装置1为钢材质，那所述阻挡装置可以为钢板，通过焊接，形成无缝的三个储粉区，即所述第一储粉区13，所述第二储粉区14，以及，所述第三储粉区15。所述第一储粉区13，所述第二储粉区14，以及，所述第三储粉区15的顶端设置有其各自的入口。当熔覆材料为多种时，多种熔覆材料可以通过多个储粉区的入口加入。

请参阅图3，所述储粉装置1内也可以设置四个或者多个储粉区，所述储粉区的个数，可以根据所需熔覆材料的种类而定。

所述储粉装置1的底端设置有所述调节装置2；

所述调节装置2包括：第一调节装置21，第二调节装置22，以及，第三调节装置23；

所述第一调节装置21与所述第一储粉区13相连接；

所述第二调节装置22与所述第二储粉区14相连接；

所述第三调节装置23与所述第三储粉区15相连接；

所述调节装置2设置在所述储粉装置1与所述壳体3的连接处。所述调节装置2可以通过调节所述储粉装置1与所述壳体3之间的间隙来实现单位时间送粉量的调节，也可以设置额外的旋钮或螺纹来调节单位时间内的送粉量。

当熔覆材料为多种时，所述储粉区也为多个，这样就需要设计多个调节装置。所述调节装置2是用来调节所述熔覆材料粉末下落的速度。其中，所述第一调节装置21控制所述第一储粉区13内的第一种熔覆粉末的流量与流速。所述第二调节装置22控制所述第二储粉区14内的第二种熔覆粉末的流量与流速。所述第三调节装置23控制所述第三储粉区15内的第三种熔覆粉末的流量与流速。之所以控制不同熔覆材料粉末的流量以及流速，是因为在激光熔覆时，所需要的熔覆材料中各个粉末的比例不相同，有些粉末需要较多，有些粉末需要的少，这样的设计能够保证激光熔覆材料正确比例的使用。

所述调节装置2的底端设置有所述壳体3；

所述壳体3的一侧设置有所述驱动装置5；所述驱动装置5与所述搅拌装置4电连接；通过所述驱动装置5内的电机带动所述搅拌装置4进行搅拌。

所述壳体3为腔体结构；

所述壳体3的横截面为圆角矩形；所述壳体3的结构为圆角矩形，圆角的设计能够使所述熔覆材料粉末顺利下落，进入所述存料装置8中。

所述壳体3内设置有所述搅拌装置4；所述搅拌装置4用于将各个不同种类的粉末搅拌均匀，便于多种熔覆材料混合均匀，保证了零件在激光熔覆后的良品率。

所述壳体3的底端设置有所述活动挡板6；所述活动挡板6分为两个部分，通过两部分的开启与闭合能够控制所述活动挡板6的开关。当各个种类的熔覆粉末进入所述壳体3内，此时所述活动挡板6处于关闭状态。经过所述搅拌装置4，混合后的熔覆粉末被搅拌均匀，此时打开所述活动挡板6，混合均匀后的熔覆粉末由所述入粉口7进入所述存料装置8。所述活动挡板能够保证所述搅拌装置4的作用正常发挥，而不会在进行搅拌操作时熔覆粉末未搅拌完全便下落。

所述活动挡板6的底端设置有所述入粉口7；经过所述搅拌装置4，混合后的熔覆粉末被搅拌均匀，此时打开所述活动挡板6，混合均匀后的熔覆粉末落下至所述入粉口7。

所述入粉口7与所述存料装置8相连接；

所述存料装置8为腔体结构；打开所述活动挡板6后，混合均匀后的熔覆粉末由所述入粉口7进入所述存料装置8。所述存料装置8为空心管状结构，所述存料装置8用于储存混合后的熔覆粉末，从而保证下粉的连续性、均匀性。

所述存料装置8的底端设置有所述流速调节装置9；所述流速调节装置9能够调节混合后的粉末输送速度，进而有效控制送粉量，提高粉末利用率，节约成本。

所述流速调节装置9的底端设置有所述出粉口10；所述流速调节装置9可以依据所需熔覆粉量的多少而控制送粉速度，使粉末输出流量达到加工要求。所述混合后的熔覆粉末由所述存料装置8，经过所述流速调节装置9，流入所述出粉口10。所述流速调节装置9与所述出粉口10之间为漏斗型结构。

所述出粉口10的底端设置有所述喷嘴11；所述喷嘴11为椎体结构，所述混合后的熔覆粉末由所述出粉口10流入所述喷嘴11。调整所述喷嘴11，使其正对激光熔覆熔池。最后所述混合后的熔覆粉末由所述喷嘴11流向激光熔覆熔池。

所述壳体3的底端的两侧分别设置有所述固定架12。所述固定架12用于支撑所述激光熔覆的送粉装置。且所述固定架12能够保护所述活动挡板6，所述入粉口7，所述存料装置8，所述流速调节装置9，所述出粉口10，以及，所述喷嘴11。

可选择的，所述固定架12，以及，所述壳体3为可拆卸式连接。当所述激光熔覆的送粉装置作业时，所述固定架12能够拆卸，与所述壳体3分离，不影响所述激光熔覆的送粉装置的工作。当所述激光熔覆的送粉装置停止作业时，所述固定架12能够起到支撑作业，使所述活动挡板6，所述入粉口7，所述存料装置8，所述流速调节装置9，所述出粉口10，以及，所述喷嘴11与地面分离，从而起到保护作用。

可选择的，所述储粉装置1的顶端设置有顶盖，所述顶盖与所述储粉装置1相适配。所述顶盖能够避免激光熔覆粉末中进入杂质，影响激光熔覆效果。所述顶盖与所述储粉装置1相适配，所述顶盖能够灵活安装与拆卸，便于熔覆粉末的加入。

可选择的，所述固定架12的底端设置有滑轮。当所述激光熔覆的送粉装置停止作业时，所述固定架12支撑在地面，若底部设置有滑轮，便于所述激光熔覆送粉装置的不同地点的移动。

可选择的，所述固定架12的底端设置有防滑垫。当所述激光熔覆的送粉装置停止作业时，所述固定架12支撑在地面，若底部设置有防滑垫，所述防滑垫可以增大所述固定架12与地面的摩擦力，能够更好的保护所述激光熔覆的送粉装置。

作业时，将所述储粉装置1的顶盖打开，在各个储粉区加入足量的对应储粉区相应种类的熔覆粉末，通过各个调节装置调节其各个流速。各个种类的熔覆粉末进入所述壳体3内，此时所述活动挡板6处于关闭状态。经过所述搅拌装置4，混合后的熔覆粉末被搅拌均匀，此时打开所述活动挡板6，混合均匀后的熔覆粉末由所述入粉口7进入所述存料装置8。所述存料装置8的底端设置有所述流速调节装置9，所述流速调节装置9可以依据所需熔覆粉量的多少而控制送粉速度，使粉末输出流量达到加工要求。所述混合后的熔覆粉末由所述出粉口10流入所述喷嘴11。调整所述喷嘴11，使其正对激光熔覆熔池。最后所述混合后的熔覆粉末由所述喷嘴11流向激光熔覆熔池。

由以上技术方案可知，本申请实施例示出的激光熔覆的送粉装置具有以下的优点：本申请示出的送粉装置结构简单，制造成本低。所述储粉装置1内设置有多个储粉区，便于多种熔覆材料的加入与储存。所述搅拌装置4便于多种熔覆材料混合均匀，这就保证了零件在激光熔覆后的良品率。所述存料装置8用于储存混合后的熔覆粉末，保证了下粉的连续性、均匀性。所述流速调节装置9能够调节混合后的粉末输送速度，进而有效控制送粉量，提高粉末利用率，节约成本。本申请示出的送粉装置包括所述调节装置2和所述流速调节装置9，能够对熔覆粉末的送粉量进行精准的控制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种激光熔覆的送粉装置，其特征在于，包括：储粉装置(1)，调节装置(2)，壳体(3)，搅拌装置(4)，驱动装置(5)，活动挡板(6)，入粉口(7)，存料装置(8)，流速调节装置(9)，出粉口(10)，喷嘴(11)，固定架(12)；

其中，所述储粉装置(1)包括：第一储粉区(13)，第二储粉区(14)，以及，第三储粉区(15)；

所述储粉装置(1)的横截面为弦形；

所述储粉装置(1)为腔体结构；

所述储粉装置(1)内设置有所述第一储粉区(13)，所述第二储粉区(14)，以及，所述第三储粉区(15)；

所述储粉装置(1)的底端设置有所述调节装置(2)；

所述调节装置(2)包括：第一调节装置(21)，第二调节装置(22)，以及，第三调节装置(23)；

所述第一调节装置(21)与所述第一储粉区(13)相连接；

所述第二调节装置(22)与所述第二储粉区(14)相连接；

所述第三调节装置(23)与所述第三储粉区(15)相连接；

所述调节装置(2)的底端设置有所述壳体(3)；

所述壳体(3)的一侧设置有所述驱动装置(5)；

所述壳体(3)为腔体结构；

所述壳体(3)的横截面为圆角矩形；

所述壳体(3)内设置有所述搅拌装置(4)；

所述壳体(3)的底端设置有所述活动挡板(6)；

所述活动挡板(6)的底端设置有所述入粉口(7)；

所述入粉口(7)与所述存料装置(8)相连接；

所述存料装置(8)为腔体结构；

所述存料装置(8)的底端设置有所述流速调节装置(9)；

所述流速调节装置(9)的底端设置有所述出粉口(10)；

所述出粉口(10)的底端设置有所述喷嘴(11)；

所述壳体(3)的底端的两侧分别设置有所述固定架(12)。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆的送粉装置，其特征在于，所述固定架(12)，以及，所述壳体(3)为可拆卸式连接。

3.根据权利要求2所述的激光熔覆的送粉装置，其特征在于，所述储粉装置(1)的顶端设置有顶盖，所述顶盖与所述储粉装置(1)相适配。

4.根据权利要求3所述的激光熔覆的送粉装置，其特征在于，所述固定架(12)的底端设置有滑轮。

5.根据权利要求3所述的激光熔覆的送粉装置，其特征在于，所述固定架(12)的底端设置有防滑垫。