CN213172583U - 一种l型激光熔覆送粉头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种L型激光熔覆送粉头，包括中空的L型激光导向块，L型激光导向块的拐角处设有反光镜安装板，反光镜安装板上设有反光镜，L型激光导向块的水平块体上同轴套接有送粉头，送粉头上设有送粉头出粉孔，送粉头的一侧连接有环状载粉气进气装置。本实用新型解决了现有竖直形送粉头无法用于修复零件内部表面及在零件上局部形成一定体积的问题。

Description

一种L型激光熔覆送粉头

技术领域

本实用新型属于激光增材技术领域，涉及一种L型激光熔覆送粉头。

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，

激光熔覆具有下述优点：

(1)熔覆层晶粒细小，结构致密，因而硬度一般较高，耐磨、耐蚀等性能亦更为优异。

(2)熔覆层稀释率低，由于激光作用时间短，基材的熔化量小，对熔覆层的冲淡率低，因此可在熔覆层较薄的情况下，获得所要求的成分与性能，节约昂贵的覆层材料。

(3)激光熔覆热影响区小，工件变形小，熔覆成品率高。

(4)激光熔覆过程易实现自动化生产，覆层质量稳定，如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节，这在其他工艺中是难以实现的。

由于激光熔覆的上述优点，它在航空、航天乃至民用产品工业领域中都有较广阔的应用前景，已成为当今材料领域研究和开发的热点。

此处所说的是同步送粉法：使用专用喷射送粉装置将单种或混合粉末送入熔池，控制粉末送入量和激光扫描速度即可调整熔覆层的厚度。由于松散的粉末对激光的吸收率大，热效率高，可获得比其他方法更厚的熔覆层，容易实现自动化。

在目前的工作中，只有竖直型的送粉头，且激光束都是竖直方向辐照，对于成形零件是没有问题的；但是对于修复特殊形状的、特别是体积小、需要熔覆送粉头长时间稳定运行，且修复零件内壁表面，或者在零件上局部成形一定体积，这种激光熔覆头是毫无办法的。因其自身庞大的体积，很多狭小的区域角落是没法达到的。

因此，为了解决激光加工过程中的这一问题，从而设计了本L型激光熔覆送粉头。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种L型激光熔覆送粉头，解决了现有竖直形送粉头无法用于修复零件内部表面的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种L型激光熔覆送粉头，包括中空的L型激光导向块，L型激光导向块的拐角处设有反光镜安装板，反光镜安装板上设有反光镜，L型激光导向块的水平块体上同轴套接有送粉头，送粉头上设有送粉头出粉孔，送粉头的一侧连接有载粉气进气装置。

本实用新型的特点还在于，

反光镜安装板上还设有反光镜冷却装置。

反光镜冷却装置为在反光镜安装板上缠绕铜管A。

反光镜冷却装置包括设置在反光镜安装板上的冷却水流道，冷却水流道的一端连通有冷却水入口，冷却水流道的另一端设有冷却水出口，冷却水流道将反光镜除了反光面之外的其余三个面包围。

激光束照向L型激光导向块时，被反射镜以30°、45°、60°导向需要加工的位置。

送粉头上设有送粉头冷却结构。

送粉头通过增材制造整体打印，送粉头冷却结构包括设置在送粉头内部的冷却水路结构。

送粉头冷却结构包括法兰，法兰上缠绕有铜管B。

载粉气进气装置将载粉气通过管路送入送粉头内，并与L型激光导向块内的激光束光斑汇聚在同一焦点。

本实用新型的有益效果是，本实用新型中分别在反光镜安装板和送粉头处均设置了水冷结构，在激光熔覆过程中，可长时间对零件的特殊区域持续加工，不会因为热量太大无法及时散热导致送粉头部分及反光镜部分被烧损。可以达到激光熔覆修复特殊形状，特别是体积小、需要熔覆送粉头长时间稳定运行，且修复内壁表面的零件，或者在零件上局部成形一定体积的目的；有效解决了工业生产中的问题。

附图说明

图1是本实用新型一种L型激光熔覆送粉头的主视图；

图2是本实用新型一种L型激光熔覆送粉头的右视图；

图3是本实用新型一种L型激光熔覆送粉头中反光镜冷却装置的结构示意图。

图中，1.L型激光导向块，2.激光束，3.反光镜安装板，5.送粉头，6.送粉头出粉孔，7.反光镜，8.环状载粉气进气装置，9.冷却水流道，10.冷却水入口，11.冷却水出口，12.铜管A，13.法兰，14.铜管B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种L型激光熔覆送粉头，如图1、2所示，包括中空的L型激光导向块1，L型激光导向块1的拐角处设有反光镜安装板3，反光镜安装板3上设有反光镜7，反光镜安装板3上还设有反光镜冷却装置；L型激光导向块1的水平块体上同轴套接有送粉头5，送粉头5上设有送粉头出粉孔6，送粉头6的一侧连接有环状载粉气进气装置8。

反光镜冷却装置为在反光镜安装板3上缠绕铜管A12。

如图3所示，反光镜冷却装置包括设置在反光镜安装板3上的冷却水流道9，冷却水流道9的一端连通有冷却水入口10，冷却水流道9的另一端设有冷却水出口11。

冷却水流道9将反光镜7除了反光面之外的其余三个面包围。

激光束照向L型激光导向块时，被反射镜以30°、45°、60°导向需要加工的位置。

送粉头5上设有送粉头冷却结构。

送粉头冷却结构包括法兰13，法兰13上缠绕有铜管B14。

送粉头5通过增材制造整体打印，送粉头冷却结构包括设置在送粉头内部的冷却水路结构。

环状载粉气进气装置8将载粉气通过管路送入送粉头5内，并与L型激光导向块1内的激光束2光斑汇聚在同一焦点。

本实用新型一种L型激光熔覆送粉头，结构特点如下：

送粉头与环状载粉气进气装置，此处列举两种加工方法但不局限于这两种：

(1)送粉头与环状载粉气进气装置各自加工，再进行焊接，最后成一体。

(2)送粉头与环状载粉气进气装置采用增材(3D打印)制造整体打印，整体为一体式。

本实用新型一种L型激光熔覆送粉头，在工作过程中，该装置固定在三坐标数控机床上，主运动由三坐标数控机床提供，粉末与光斑的汇聚由该L型激光熔覆送粉头进行控制。

本实用新型一种L型激光熔覆送粉头在熔覆之前，具体按照以下步骤实施：

1.根据要修复或者成形的具体工况，选择数控机床的行走路径参数包，调整好起始坐标；

2.根据成形工艺要求，调整好激光各项参数及送粉参数；

3.根据送粉头周围温度调整好水冷循环速度；

通过以上三个步骤的调整可以达到激光熔覆修复特殊形状的、特别是体积小、需要熔覆送粉头长时间稳定运行，且修复内壁表面的零件，或者在零件上局部成形一定体积的目的；有效解决了工业生产中的问题。

本实用新型一种L型激光熔覆送粉头的特点为：工作过程中连续反射出高能激光束，以及连续稳定喷出粉末，反光镜安装板冷却装置和送粉头冷却装置始终能保证其热量被带走。

Claims (10)

1.一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：包括中空的L型激光导向块，L型激光导向块的拐角处设有反光镜安装板，反光镜安装板上设有反光镜，L型激光导向块的水平块体上同轴套接有送粉头，送粉头上设有送粉头出粉孔，送粉头的一侧连接有载粉气进气装置。

2.根据权利要求1所述的一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：所述反光镜安装板上还设有反光镜冷却装置。

3.根据权利要求2所述的一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：所述反光镜冷却装置为在反光镜安装板上缠绕铜管A。

4.根据权利要求2所述的一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：所述反光镜冷却装置包括设置在反光镜安装板上的冷却水流道，冷却水流道的一端连通有冷却水入口，冷却水流道的另一端设有冷却水出口，冷却水流道将反光镜除了反光面之外的其余三个面包围。

5.根据权利要求4所述的一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：激光束照向所述L型激光导向块时，被反射镜以30°、45°、60°导向需要加工的位置。

6.根据权利要求1所述的一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：所述送粉头为环状结构。

7.根据权利要求6所述的一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：所述送粉头上设有送粉头冷却结构。

8.根据权利要求7所述的一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：所述送粉头通过增材制造整体打印，所述送粉头冷却结构包括设置在送粉头内部的冷却水路结构。

9.根据权利要求7所述的一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：所述送粉头冷却结构包括法兰，法兰上缠绕有铜管B。

10.根据权利要求1所述的一种L型激光熔覆送粉头，其特征在于：所述载粉气进气装置将载粉气通过管路送入送粉头内，并与L型激光导向块内的激光束光斑汇聚在同一焦点。

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