CN215668209U - 一种分粉器和激光熔覆设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种分粉器和激光熔覆设备，涉及增材制造技术领域，以解决分粉器的使用成本和工件激光熔覆的成本高的问题。所述分粉器包括：具有相对的第一端和第二端的筒体。具有第一密封部和通粉部的通粉件，同时贯穿第一密封部和通粉部形成通粉腔。第一密封部盖设在第一端，通粉部在筒体内。具有第二密封部和分粉部的分粉件，在分粉部的外壁沿分粉部的长度方向开设多个分粉槽，贯穿第二密封部开设多个通孔，每一分粉槽与每一通孔对应连通。第二密封部盖设在第二端，分粉件在筒体内。分粉件的一端与通粉部抵靠，多个分粉槽所具有的槽口均与通粉腔连通。本实用新型还提供了一种激光熔覆设备包括送粉器、激光熔覆喷嘴和上述技术方案所述的分粉器。

Description

一种分粉器和激光熔覆设备

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种分粉器和激光熔覆设备。

背景技术

增材制造是一种以数字模型文件为基础，运用各种材料逐层打印构件的技术。它常被应用于模具制造、工业设计等领域，增材制造中包括激光熔覆技术。激光熔覆技术是一种新的表面改性技术，它通过激光熔覆喷嘴在基材表面添加熔覆材料(一般为粉末)，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，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。在激光熔覆过程中，同轴送粉装置一般需要利用分粉器将送粉器输送的粉末均匀的分为多路。

现有技术中，分粉器一般包括螺纹连接的通粉件和分粉件。上述通粉件包括贯穿通粉件的通粉腔，分粉件包括多个贯穿分粉件的分粉槽。上述多个分粉槽均与通粉腔连通，以用于传输粉末。

但是，在传输粉末过程中，粉末易堵塞在分粉槽中。并且，分粉槽中的粉末不易疏通、清理。为了解决上述问题，通常需要整体上更换分粉件，基于此，将会导致分粉器的使用成本大大增加，进而导致工件激光熔覆的成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分粉器和激光熔覆设备，用于降低分粉器的使用成本，降低工件激光熔覆的成本。

为了实现上述目的，第一方面，本实用新型提供一种分粉器。该分粉器包括：筒体，通粉件和分粉件。筒体具有相对的第一端和第二端，筒体自第一端向第二端贯通。通粉件具有第一密封部和通粉部，同时贯穿第一密封部和通粉部形成通粉腔。第一密封部盖设在第一端，通粉部容置在筒体靠近第一端的部分。分粉件具有第二密封部和分粉部，在分粉部的外壁沿分粉部的长度方向开设多个分粉槽，贯穿第二密封部开设多个通孔，每一分粉槽与每一通孔对应连通。第二密封部盖设在第二端，分粉件容置在筒体靠近第二端的部分。分粉件远离第二密封部的一端与通粉部抵靠在一起，且多个分粉槽所具有的槽口均与通粉腔连通。

与现有技术相比，本实用新型提供的分粉器中，由于上述分粉槽开设在分粉部的外壁上，此时，不仅可以清晰、直观的观察到分粉槽中用于传输粉末的侧壁，同时还可以直接对侧壁进行处理。在实际使用过程中，当分粉槽中出现粉末堵塞问题时，只需将分粉器中的分粉件从筒体中取出，之后，直接清理堵塞的分粉槽即可。应理解，由于分粉槽的侧壁完全暴露在空气中，此时，不仅便于工作人员直接、快速的清理堵塞的分粉槽，无需其他清理设备的辅助。同时，还有利于工作人员清晰、直观的确定分粉槽的疏通情况，方便快捷。此外，还有利于工作人员监测分粉槽的磨损情况，以及时对分粉槽进行修补。基于此，可以避免整体更换分粉件，进而可以降低分粉器的使用成本以及工件的激光熔覆成本。进一步地，由于本实用新型提供的分粉器中仅包括筒体，通粉件和分粉件，使得分粉器的结构简单，便于工作人员快速组装使用，节约了工作时间。

第二方面，本实用新型还提供了一种激光熔覆设备，包括送粉器、激光熔覆喷嘴和上述技术方案所述的分粉器。

送粉器通过第一接头与通粉腔连通，多个通孔通过多个第二接头与激光熔覆喷嘴连通。

与现有技术相比，本实用新型提供的激光熔覆设备的有益效果与上述技术方案所述分粉器的有益效果相同，此处不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例中分粉器的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中图1的第一视角的剖视图；

图3为本实用新型实施例中图1的第二视角的剖视图；

图4为本实用新型实施例中筒体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中图4的剖视图；

图6为本实用新型实施例中通粉件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中图6的剖视图；

图8为本实用新型实施例中分粉件的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中图1部分结构的俯视图。

附图标记：

1-分粉器， 10-筒体，

11-通粉件， 110-第一密封部， 111-通粉部，

112-通粉腔， 1120-第一部分， 1121-第二部分， 1122-第三部分，

12-分粉件， 120-第二密封部， 121-分粉部， 122-分粉槽，

123-通孔，

13-第一螺栓，

2-第一接头， 3-第二接头。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

增材制造是一种以数字模型文件为基础，运用各种材料逐层打印构件的技术。它常被应用于模具制造、工业设计等领域，增材制造中包括激光熔覆技术。激光熔覆技术是一种新的表面改性技术，它通过激光熔覆喷嘴在基材表面添加熔覆材料(一般为粉末)，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，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。在激光熔覆过程中，同轴送粉装置一般需要利用分粉器将送粉器输送的粉末均匀的分为多路。

现有技术中，分粉器一般包括螺纹连接的通粉件和分粉件。上述通粉件包括贯穿通粉件的通粉腔，分粉件包括多个贯穿分粉件的分粉槽。多个分粉槽均与通粉腔连通，以用于粉末传输。但是，在传输粉末过程中，粉末易堵塞在分粉槽中。并且，分粉槽中的粉末不易疏通、清理。为了解决上述问题，通常需要整体上更换分粉件，基于此，将会导致分粉器的使用成本大大增加，进而导致工件激光熔覆的成本增加。

此外，在激光熔覆过程中，分粉器还与同轴送粉装置中的激光熔覆喷嘴连接。即，分粉器分别与送粉器和激光熔覆喷嘴连接。上述激光熔覆喷嘴安装在激光熔覆头上。在实际使用过程中，分粉器会随着激光熔覆头运动。此时，分粉器相对于水平面的角度会不断发生变化。基于此，在重力作用的影响下，会导致分粉器中的每个分粉槽中的粉末重量不一致，即会导致分粉器分粉不均匀，进而导致进入激光熔覆喷嘴的各个通道的粉末重量不一致，从而影响工件激光熔覆的质量和效率。

为了解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例提供了一种分粉器。参见图1至图8，该分粉器1包括：筒体10，通粉件11和分粉件12。筒体10具有相对的第一端和第二端，筒体10自第一端向第二端贯通。通粉件11具有第一密封部110和通粉部111，同时贯穿第一密封部110和通粉部111形成通粉腔112。第一密封部110盖设在第一端，通粉部111容置在筒体10靠近第一端的部分。分粉件12具有第二密封部120和分粉部121，在分粉部121的外壁沿分粉部121的长度方向开设多个分粉槽122，贯穿第二密封部120开设多个通孔123，每一分粉槽122与每一通孔123对应连通。第二密封部120盖设在第二端，分粉件12容置在筒体10靠近第二端的部分。分粉件12远离第二密封部120的一端与通粉部111抵靠在一起，且多个分粉槽122所具有的槽口均与通粉腔112连通。

参见图1至图8，上述筒体10、通粉件11、通粉部111、分粉件12和分粉部121的形状、结构、材质等可以根据实际情况进行设置，在此不做具体限定。上述通粉腔112、分粉槽122的大小，形状也可以根据实际情况进行设置。分粉部121上开设的分粉槽122的数量可以根据实际情况进行设置，例如两个、三个或四个等。在本实用新型实施例中，上述筒体10为圆柱形筒体。上述分粉部121上开设有四个分粉槽122。

参见图1、图2、图7、图8，上述通粉件11的第一密封部110的形状与筒体10的第一端的形状相匹配，以使第一密封部110可以盖设在第一端。应理解，上述盖设的方式多种多样，例如可以是卡接、螺纹连接或螺栓连接等。同理，分粉件12的第二密封部120的形状与筒体10的第二端的形状相匹配，以使第二密封部120可以盖设在第二端。至于盖设的方式可以参考前文描述。

参见图1至图8，本实用新型实施例提供的分粉器1中，由于上述分粉槽122开设在分粉部121的外壁上，此时，不仅可以清晰、直观的观察到分粉槽122中用于传输粉末的侧壁，同时还可以直接对侧壁进行处理。在实际使用过程中，当分粉槽122中出现粉末堵塞问题时，只需将分粉器1中的分粉件12从筒体10中取出，之后，直接清理堵塞的分粉槽122即可。应理解，由于分粉槽122的侧壁完全暴露在空气中，此时，不仅便于工作人员直接、快速的清理堵塞的分粉槽122，无需其他清理设备的辅助。同时，还有利于工作人员清晰、直观的确定分粉槽122的疏通情况，方便快捷。此外，还有利于工作人员监测分粉槽122的磨损情况，以及时对分粉槽122进行修补。基于此，可以避免整体更换分粉件12，进而可以降低分粉器1的使用成本以及工件的激光熔覆成本。进一步地，由于本实用新型实施例提供的分粉器1中仅包括筒体10，通粉件11和分粉件12，使得分粉器1的结构简单，便于工作人员快速组装使用，节约了工作时间。

作为一种可能的实现方式，参见图3、图7、图8，上述通粉腔112与分粉槽122连通的部分为喇叭腔段，喇叭腔段内壁与分粉槽122内壁之间具有缝隙。上述缝隙用于将通过通粉腔112传输过来的粉末传输至分粉槽122中。

参见图7，在本实用新型实施例中，上述通粉腔112包括依次连通的第一部分1120、第二部分1121和第三部分1122。上述第一部分1120和第二部分1121均为圆柱形腔体，并且第一部分1120的直径大于第二部分1121的直径。第三部分1122为圆台形腔体。第一部分1120的第一端位于第一密封部110的端部，用于与外界构件连接。第一部分1120的第二端与第二部分1121的第一端连接，第二部分1121的第二端与第三部分1122中直径较小的一端连接，第三部分1122中直径较大的一端用于与分粉槽122连通。此时，上述圆台形腔体(第三部分1122)为前文描述的喇叭腔段。

在一种可选方式中，将喇叭腔段内壁与分粉槽内壁之间的垂直距离定义为缝隙的宽度D，0.15mm≤D≤0.3mm。应理解，上述缝隙的宽度大于单个粉末的最大直径，以便于粉末可以顺利的通过缝隙输送到分粉槽中。

参见图2、图3、图7和图8，当分粉器1相对于水平面垂直放置时，通粉腔112通过缝隙传输给每一个分粉槽122的粉末的质量一致。当分粉器1相对于水平面的角度发生变化时，例如，分粉器1向右倾斜时，位于右侧的分粉槽122的槽口处堆积的粉末量会增多，位于左侧的分粉槽122的槽口处堆积的粉末量相对右侧的较少。由于缝隙宽度D的范围为0.15mm≤D≤0.3mm，即上述缝隙非常小。因此，堆积在槽口处的粉末，无法在短时间内通过狭小的缝隙进入分粉槽122中。基于此，上述位于右侧的分粉槽122以及位于左侧的分粉槽122中通过的粉末的质量在单位时间内近似相等，质量之差可以忽略不计，以使多个(例如四个)分粉槽122中通过的粉末的质量的比例保持在1:1:1:1。上述缝隙的宽度D可以为0.15mm、0.2mm、0.25mm或0.3mm。在本实用新型实施例中，上述缝隙的宽度D为0.2mm。

作为一种可能的实现方式，参见图6、图7、图8和图9，上述通粉部111为倒锥台结构，分粉部121为锥体结构。将锥体结构的分粉部121中直径较小的一端，与倒锥台结构的通粉部111抵靠在一起。在实际使用过程中，通过通粉腔112传输过来的粉末先经过分粉部121的锥端(即锥体结构的分粉部121中直径较小的一端)。此时，粉末在锥端被分散开向四周流通，即分粉部121的锥端对粉末起到扰流的作用，将粉末打散，使粉末均匀的分散到各个槽口。应理解，上述倒锥台结构可以是圆台状结构、圆锥状结构或者截面为四边形、五边形等多边形的台状结构等。在本实用新型实施例中，上述倒锥台结构的通粉部111为圆台状的通粉部111，上述锥体结构的分粉部121为圆锥状的分粉部121。

在一种可选方式中，参见图7和图8，上述分粉槽122的高度小于锥体结构所具有的母线的长度。应理解，同时还需要确保每个分粉槽122所具有的槽口均与通粉腔112连通，即分粉槽122的高度不能过小。基于此，当分粉部121的锥端与倒锥台结构的通粉部111抵靠在一起时，可以防止分粉槽122的槽口最先与通粉腔112中的粉末接触，进而防止分粉器相对于水平面的角度发生变化时，每个分粉槽122中传输的粉末质量不一致。

在一种可选方式中，参见图8，在本实用新型实施例中，上述分粉槽122的数量为四个，四个分粉槽122均布在锥体结构的外壁。此时，不仅可以确保每个分粉槽122中传输的粉末质量一致，同时还有利于与每个分粉槽122对应连通的通孔123在第二密封部120上均匀开设，进而有利于在通孔123处设置连接件，以使分粉器通过连接件与外部结构连接。

在一种可选方式中，参见图2、图3和图8，上述筒体10与倒锥台结构相对应的位置具有与倒锥台结构拟合的内壁。筒体10与锥体结构相对应的位置具有与锥体结构拟合的内壁。即，利用筒体10和开设在分粉部121外壁上的分粉槽122共同形成一个只有两端开口的传输通道。此时，可以防止利用开设在分粉部121外壁上的分粉槽122进行粉末传输时，粉末一部分流通到通孔123中，另一部分流通到筒体10的容纳空间内(即筒体10的空腔中)，以避免粉末在筒体10内的堆积，进而避免粉末的浪费。

作为一种可能的实现方式，上述通粉件是一体式通粉件或分体式通粉件。和/或，分粉件是一体式分粉件或分体式分粉件。

当通粉件是一体式通粉件，和/或，分粉件是一体式分粉件时，可以不需要对其再进行组装，以减小或消除组装时的误差，进而节省了调整时间，提高了工作效率。

当通粉件是分体式通粉件时，上述通粉件中的组成结构(第一密封部和通粉部)可以单独存在。当工作场地的出入口较小或存在弯曲通道时，可以将分立设置的第一密封部和通粉部分别搬运至工作场地，之后再对上述结构进行组装，以满足实际需要。此时，可以扩大分粉器的适用范围。同理，分粉件也可以是分体式分粉件，其有益效果可以参考前文描述，在此不再赘述。

在本实用新型实施例中，上述通粉件是一体式通粉件，分粉件也是一体式分粉件。

作为一种可能的实现方式，参见图1，上述第一密封部与筒体10所具有的第一端通过多个第一螺栓13紧固连接。第二密封部与筒体10所具有的第二端通过多个第二螺栓紧固连接。采用螺栓连接便于组装，简单便捷。

下面以一种可能的实现方式为例，描述分粉器的组装使用方法。应理解，以下描述仅用于理解，不用于具体限定。

参见图1至图9，将通粉件11的通粉部111容置在筒体10内，接着，将第一密封部110通过四个第一螺栓13与筒体10所具有的第一端紧固连接。之后，将分粉件12远离第二密封部120的一端与通粉部111抵靠在一起。即，将分粉部121的锥端深入通粉腔112中，以使分粉部121与通粉部111抵靠在一起。同时，使多个分粉槽122所具有的槽口均与通粉腔112连通。再之后，将第二密封部120通过四个第二螺栓与筒体10所具有的第二端紧固连接。至此，分粉器1组装完成。

参见图1至图9，第二方面，本实用新型实施例还提供了一种激光熔覆设备，包括送粉器、激光熔覆喷嘴和上述技术方案所述的分粉器1。送粉器通过第一接头2与通粉腔112连通，多个通孔123通过多个第二接头3与激光熔覆喷嘴连通。上述第一接头2和第二接头3可以是快插接头，应理解，第二接头3的数量根据通孔123的数量确定。在本实用新型实施例中，设置有四个第二接头3。

本实用新型实施例提供的激光熔覆设备的有益效果与上述技术方案所述分粉器的有益效果相同，此处不做赘述。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种分粉器，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体具有相对的第一端和第二端，所述筒体自所述第一端向所述第二端贯通；

通粉件，所述通粉件具有第一密封部和通粉部，同时贯穿所述第一密封部和通粉部形成通粉腔；所述第一密封部盖设在所述第一端，所述通粉部容置在所述筒体靠近所述第一端的部分；

分粉件，所述分粉件具有第二密封部和分粉部，在所述分粉部的外壁沿所述分粉部的长度方向开设多个分粉槽，贯穿所述第二密封部开设多个通孔，每一所述分粉槽与每一所述通孔对应连通；所述第二密封部盖设在所述第二端，所述分粉件容置在所述筒体靠近所述第二端的部分；所述分粉件远离所述第二密封部的一端与所述通粉部抵靠在一起，且多个所述分粉槽所具有的槽口均与所述通粉腔连通。

2.根据权利要求1所述的分粉器，其特征在于，所述通粉腔与所述分粉槽连通的部分为喇叭腔段；所述喇叭腔段内壁与所述分粉槽内壁之间具有缝隙。

3.根据权利要求2所述的分粉器，其特征在于，将所述喇叭腔段内壁与所述分粉槽内壁之间的垂直距离定义为所述缝隙的宽度D，0.15mm≤D≤0.3mm。

4.根据权利要求1所述的分粉器，其特征在于，所述通粉部为倒锥台结构，所述分粉部为锥体结构。

5.根据权利要求4所述的分粉器，其特征在于，所述筒体与所述倒锥台结构相对应的位置具有与所述倒锥台结构拟合的内壁；所述筒体与所述锥体结构相对应的位置具有与所述锥体结构拟合的内壁。

6.根据权利要求4所述的分粉器，其特征在于，所述分粉槽的高度小于所述锥体结构所具有的母线的长度。

7.根据权利要求4所述的分粉器，其特征在于，所述分粉槽的数量为四个，四个所述分粉槽均布在所述锥体结构的外壁。

8.根据权利要求1所述的分粉器，其特征在于，所述通粉件是一体式通粉件或分体式通粉件；和/或，所述分粉件是一体式分粉件或分体式分粉件。

9.根据权利要求1所述的分粉器，其特征在于，所述第一密封部与所述筒体所具有的第一端通过多个第一螺栓紧固连接；和/或，所述第二密封部与所述筒体所具有的第二端通过多个第二螺栓紧固连接。

10.一种激光熔覆设备，其特征在于，包括送粉器、激光熔覆喷嘴和权利要求1～9任一项所述的分粉器；

所述送粉器通过第一接头与所述通粉腔连通；

多个所述通孔通过多个第二接头与所述激光熔覆喷嘴连通。

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