CN211713201U - 一种深盲孔内壁激光熔覆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光熔覆技术，提供了一种深盲孔内壁激光熔覆装置，解决现有激光熔覆效率低，以及对深盲孔的根部内壁无法或者很难进行激光熔覆加工的问题。该装置包括光纤激光器、准直镜组、积分镜、光楔、保护镜片；所述光纤激光器用于输出带有发散角的激光束；所述准直镜组位于光纤激光器的出射光路中，用于将光纤激光器输出带有发散角的激光束准直成平行的圆形光束，并透射至积分镜；所述积分镜用于将平行的圆形光束反射，反射后的光束在熔池处的光斑为矩形光斑；所述光楔位于积分镜的出射光路中，用于将光束偏转至被加工深盲孔的根部内壁；所述保护镜片位于光楔的出射光路中。

Description

一种深盲孔内壁激光熔覆装置

技术领域

本实用新型属于激光熔覆技术，具体涉及一种深盲孔内壁激光熔覆装置。

背景技术

激光熔覆技术是一种激光技术与加工技术相结合的先进制造技术，近几年来发展迅速。作为一项先进的表面改性技术，其广泛应用于材料的表面改性和失效零部件的修复，解决了工程实践中的很多难题，在工程实践中创造了巨大的经济效益。

在常见激光加工生产中，小直径内孔和深孔的激光熔覆受到空间的限制，阻碍了激光熔覆加工的广泛应用。如公开号CN 204825050U，专利名称为一种内孔用激光熔覆头，以及公开号CN206337314U，专利名称为深孔激光熔覆头，其内壁熔覆使用的加工光斑为圆形，熔覆效率很低，并且对深盲孔根部的内壁无法或者很难进行激光熔覆加工。

实用新型内容

为了解决现有激光熔覆效率低，以及对深盲孔的根部内壁无法或者很难进行激光熔覆加工的技术问题，本实用新型提供了一种深盲孔内壁激光熔覆装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种深盲孔内壁激光熔覆装置，其特殊之处在于：包括光纤激光器、准直镜组、积分镜、光楔、保护镜片；所述光纤激光器用于输出带有发散角的激光束；所述准直镜组位于光纤激光器的出射光路中，用于将光纤激光器输出带有发散角的激光束准直成平行的圆形光束，并透射至积分镜；所述积分镜用于将平行的圆形光束反射，反射后的光束在熔池处的光斑为矩形光斑；所述光楔位于积分镜的出射光路中，用于将光束偏转至被加工深盲孔的根部内壁；所述保护镜片位于光楔的出射光路中。

进一步地，所述准直镜组包括一个或者多个透镜。

进一步地，所述光楔的偏向角为10～20°。

进一步地，所述积分镜为带状积分镜。

进一步地，所述保护镜片为保护玻璃。

本实用新型还提供了一种深盲孔内壁激光熔覆装置，其特殊之处在于：包括光纤输出半导体激光器、准直镜组、积分镜、光楔、保护镜片；所述光纤输出半导体激光器用于输出带有发散角的激光束；所述准直镜组位于半导体激光器的出射光路中，用于将半导体激光器输出带有发散角的激光束准直成平行的圆形光束，并透射至积分镜；所述积分镜用于将平行的圆形光束反射，反射后的光束在熔池处的光斑为矩形光斑；所述光楔位于积分镜的出射光路中，用于将光束偏转至被加工深盲孔的根部内壁；所述保护镜片位于光楔的出射光路中。

进一步地，所述准直镜组包括一个或者多个透镜。

进一步地，所述光楔的偏向角为10～20°。

进一步地，所述积分镜为带状积分镜。

进一步地，所述保护镜片为保护玻璃。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

本实用新型深盲孔内壁激光熔覆装置通过准直镜组对光束进行准直，可适合于圆筒状物体的内璧进行激光熔覆作业，能够对很深的孔内壁进行激光熔覆作业，加工内孔深度可达3m；该装置的输出头、准直镜组、积分镜、光楔、保护镜片伸入内孔中，径向宽度小，能够加工直径小于180mm的内孔；使用矩形光斑对内壁进行激光熔覆加工，较圆形光斑效率大为提高，光楔对光束进行偏转，改变了光束的方向，可对深盲孔的根部内壁进行熔覆加工，改变以往圆筒内壁激光熔覆过程，无法加工深盲孔的根部内壁的难题。

附图说明

图1是本实用新型深盲孔内壁激光熔覆装置的光学结构示意图。

其中，附图标记如下：

1-光纤激光器，2-准直镜组，3-积分镜，4-光楔，5-保护镜片，6-深盲孔的根部内壁。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步详细描述。

实施例一

如图1所示，一种深盲孔内壁激光熔覆装置，包括具有光纤接口和激光束出光口的光纤激光器1，沿光纤激光器1光束传播方向依次设置的准直镜组2、积分镜3、光楔4、保护镜片5，激光器发出的带有一定角度的激光束经准直镜组2准直成平行的圆形光束，准直镜组2可以是一片透镜或一组透镜组成；平行的圆形光束经积分镜3反射，反射后在熔池处的光斑变为需要的矩形光斑，并积分镜3反射后光束的传播方向偏转90°后，经过光楔4将光束整体偏转一定的角度，到达被加工的深盲孔的根部内壁6(工作面)，从而对深盲孔的内壁进行完整的熔覆加工，保护镜片5位于在光楔4下方(出射光路中)，防止加工过程产生的烟尘和飞溅物，对光学件的污染，进而影响熔覆效果。

所述光楔4的偏向角为10°～20°；所述积分镜3为带状积分镜，将经过准直镜组2的圆形光束转变为到熔池的矩形光斑；保护镜片5为保护玻璃。

实施例二

如图1所示，一种深盲孔内壁激光熔覆装置，包括具有光纤输出的半导体激光器，沿半导体激光器光束传播方向依次设置的准直镜组2、积分镜3、光楔4、保护镜片5，激光器发出的带有一定角度的激光束经准直镜组2准直成平行的圆形光束，准直镜组2可以是一片透镜或一组透镜组成；平行的圆形光束经积分镜3反射，反射后在熔池处的光斑变为需要的矩形光斑，并积分镜3反射后光束的传播方向偏转90°后，经过光楔4将光束整体偏转一定的角度，到达被加工的深盲孔的根部内壁6(工作面)，从而对深盲孔的内壁进行完整的熔覆加工，保护镜片5位于在光楔4下方(出射光路中)，防止加工过程产生的烟尘和飞溅物，对光学件的污染，进而影响熔覆效果。

所述光楔4的偏向角为10°～20°；所述积分镜3为带状积分镜，将经过准直镜组2的圆形光束转变为到熔池的矩形光斑；保护镜片5为保护玻璃。

以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域技术人员在本实用新型主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴。

Claims (10)

1.一种深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：包括光纤激光器(1)、准直镜组(2)、积分镜(3)、光楔(4)、保护镜片(5)；

所述光纤激光器(1)用于输出带有发散角的激光束；

所述准直镜组(2)位于光纤激光器(1)的出射光路中，用于将光纤激光器(1)输出带有发散角的激光束准直成平行的圆形光束，并透射至积分镜(3)；

所述积分镜(3)用于将平行的圆形光束反射，反射后的光束在熔池处的光斑为矩形光斑；

所述光楔(4)位于积分镜(3)的出射光路中，用于将光束偏转至被加工深盲孔的根部内壁(6)；

所述保护镜片(5)位于光楔(4)的出射光路中。

2.根据权利要求1所述深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：所述准直镜组(2)包括一个或者多个透镜。

3.根据权利要求1或2所述深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：所述光楔(4)的偏向角为10～20°。

4.根据权利要求1所述深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：所述积分镜(3)为带状积分镜。

5.根据权利要求1所述深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：所述保护镜片(5)为保护玻璃。

6.一种深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：包括光纤输出半导体激光器、准直镜组(2)、积分镜(3)、光楔(4)、保护镜片(5)；

所述光纤输出半导体激光器用于输出带有发散角的激光束；

所述准直镜组(2)位于半导体激光器的出射光路中，用于将半导体激光器输出带有发散角的激光束准直成平行的圆形光束，并透射至积分镜(3)；

所述积分镜(3)用于将平行的圆形光束反射，反射后的光束在熔池处的光斑为矩形光斑；

所述光楔(4)位于积分镜(3)的出射光路中，用于将光束偏转至被加工深盲孔的根部内壁(6)；

所述保护镜片(5)位于光楔(4)的出射光路中。

7.根据权利要求6所述深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：所述准直镜组(2)包括一个或者多个透镜。

8.根据权利要求6或7所述深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：所述光楔(4)的偏向角为10～20°。

9.根据权利要求6所述深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：所述积分镜(3)为带状积分镜。

10.根据权利要求6所述深盲孔内壁激光熔覆装置，其特征在于：所述保护镜片(5)为保护玻璃。

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