JP2019136726A - レーザクラッディング装置 - Google Patents
レーザクラッディング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019136726A JP2019136726A JP2018020636A JP2018020636A JP2019136726A JP 2019136726 A JP2019136726 A JP 2019136726A JP 2018020636 A JP2018020636 A JP 2018020636A JP 2018020636 A JP2018020636 A JP 2018020636A JP 2019136726 A JP2019136726 A JP 2019136726A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder supply
- laser
- assist gas
- container
- laser cladding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/144—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor the fluid stream containing particles, e.g. powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/25—Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/40—Radiation means
- B22F12/44—Radiation means characterised by the configuration of the radiation means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
- B22F12/53—Nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/70—Gas flow means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/123—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1435—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means
- B23K26/1437—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor involving specially adapted flow control means for flow rate control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
- B23K26/1462—Nozzles; Features related to nozzles
- B23K26/1464—Supply to, or discharge from, nozzles of media, e.g. gas, powder, wire
- B23K26/1476—Features inside the nozzle for feeding the fluid stream through the nozzle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
レーザクラッディング用のレーザ加工ヘッドとして、これまで提案されているものは、例えば特許文献1〜3等に示すようにレーザビームの照射部に粉末材料を供給するための粉末供給装置を加工ヘッドとは別に備えられたものである。
その一般的な構造を図2に示す。
光学レンズ11等にて集光されたレーザ光112の周囲にアシストガスGを噴流させるとともに、このレーザ光に向けて粉末材料Pが供給され、基材の表面に加熱溶融部Mが形成される。
この粉末材料Pは、加工ヘッドとは別に設けられた粉末供給装置と、この加工ヘッドに設けた粉末供給路101とがフレキシブル配管接続されている。
これでは、粉末の供給経路が複雑になり、高価な装置となっていた。
ここで例えば、容器状の粉末供給部は粉末供給孔を有する密閉状容器であり、前記粉末供給孔は前記アシストガスの噴流部に位置しているものでもよい。
そこで、アシストガス(シールドガス)の噴流量(噴流速度)を可変調整することで、粉末材料の供給量を調整することができる。
レーザ照射部は、レンズ11等にて集光されたレーザ光が基材1の表面に照射されるようになっている。
このレーザ照射部の周囲にアシストガス(シールドガス)の供給部14を備え、基材1の表面に向けて不活性ガス等のアシストガスGが噴流される。
これにより、粉末の供給配管が不要になる。
粉末供給部13は、粉末供給孔13bを有し、それ以外は密閉された密閉状の容器になっている。
この粉末供給孔13bは、アシストガスGが噴流する位置に有し、アシストガスGの流れに沿って、粉末材料が内部のエアー13aとともに吸い込まれ、レーザ光12の集光部に供給される。
噴射された粉末材料Pは、レーザ光によって加熱され、基材1の表面に溶融した溶融プールMを形成し、その後に冷却され、レーザクラッディング層Wが形成される。
これにより、アシストガスGの流量を調整することで、粉末材料Pの供給量を調整することができ、アシストガスGの流れを止めると粉末供給孔からエアーが内部に流れ、エアー13aの圧力が回復するようになっている。
また、粉末供給部13の内部のエアー圧の調整手段を有していてもよい。
このようにヘッド部に直接、容器状の粉末供給部を搭載したことにより、構造が簡単でコンパクトなレーザクラッディング装置となる。
11 レンズ
12 レーザ光
13 粉末供給部
101 粉末供給路
G アシストガス
M 溶融プール
P 粉末材料
Claims (2)
- レーザ照射部と、
前記レーザ照射部の周囲に設けたアシストガスの噴流部と、
前記アシストガスの噴流部の近傍に容器状の粉末供給部とを備えたことを特徴とするレーザクラッディング装置。 - 前記容器状の粉末供給部は粉末供給孔を有する密閉状容器であり、
前記粉末供給孔は前記アシストガスの噴流部に位置していることを特徴とする請求項1記載のレーザクラッディング装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018020636A JP7039009B2 (ja) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | レーザクラッディング装置 |
US16/266,700 US11331751B2 (en) | 2018-02-08 | 2019-02-04 | Laser cladding apparatus |
EP19155399.9A EP3556507B1 (en) | 2018-02-08 | 2019-02-05 | Laser cladding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018020636A JP7039009B2 (ja) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | レーザクラッディング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019136726A true JP2019136726A (ja) | 2019-08-22 |
JP7039009B2 JP7039009B2 (ja) | 2022-03-22 |
Family
ID=65324178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018020636A Active JP7039009B2 (ja) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | レーザクラッディング装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11331751B2 (ja) |
EP (1) | EP3556507B1 (ja) |
JP (1) | JP7039009B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6998177B2 (ja) * | 2017-11-02 | 2022-01-18 | 株式会社ディスコ | レーザー加工装置 |
FR3087139B1 (fr) * | 2018-10-16 | 2020-10-02 | Addup | Machine de fabrication additive comprenant une distribution de poudre mobile et regulee |
CN110952090B (zh) * | 2019-12-24 | 2021-09-03 | 芜湖点金机电科技有限公司 | 一种金属基复合材料穿孔顶头 |
CN112338208B (zh) * | 2020-10-30 | 2022-11-18 | 浙江工业大学 | 一种基于光粉同路-激光捕捉的喷嘴结构用于增材制造的方法 |
CN114393828B (zh) * | 2022-01-14 | 2022-11-11 | 中南大学 | 一种3d打印用喷头结构 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02224884A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Toshiba Corp | 炭化物のレーザ肉盛り方法 |
JPH04172193A (ja) * | 1990-11-01 | 1992-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | アルミニウム系母材への肉盛り合金化方法 |
JP2011088154A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Hitachi Ltd | レーザ加工ヘッド、及びレーザ肉盛方法 |
JP2016522312A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-07-28 | マターファブ, コーポレイションMatterfab Corp. | 添加剤製造装置及び方法のためのカートリッジ |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4774392A (en) * | 1985-04-16 | 1988-09-27 | Amada Engineering & Service Co., Inc. | Laser cutting method for high chromium steel and a device to carry out that method |
FR2605310B1 (fr) * | 1986-10-16 | 1992-04-30 | Comp Generale Electricite | Procede de renforcement de pieces ceramiques par traitement au laser |
US4724299A (en) * | 1987-04-15 | 1988-02-09 | Quantum Laser Corporation | Laser spray nozzle and method |
US5477026A (en) * | 1994-01-27 | 1995-12-19 | Chromalloy Gas Turbine Corporation | Laser/powdered metal cladding nozzle |
US5837960A (en) * | 1995-08-14 | 1998-11-17 | The Regents Of The University Of California | Laser production of articles from powders |
DE10154093B4 (de) | 2001-11-02 | 2006-02-02 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Oberflächenbehandlung durch einen Pulverwerkstoff mit Hilfe eines Laserstrahls und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
JP4085246B2 (ja) | 2002-05-23 | 2008-05-14 | トヨタ自動車株式会社 | レーザクラッディング加工装置およびレーザクラッディング加工方法 |
JP4299157B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2009-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 粉末金属肉盛ノズル |
JP2010207877A (ja) | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Panasonic Corp | 溶接装置および半田付け装置 |
US20120199564A1 (en) | 2011-02-09 | 2012-08-09 | Coherent, Inc. | Powder-delivery apparatus for laser-cladding |
JP2013075308A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Hitachi Ltd | パウダ供給ノズルおよび肉盛溶接方法 |
US9303321B2 (en) * | 2013-03-21 | 2016-04-05 | Caterpillar Inc. | Cladding composition with flux particles |
JP6254036B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-12-27 | 三菱重工業株式会社 | 三次元積層装置及び三次元積層方法 |
JP2016074018A (ja) * | 2014-10-08 | 2016-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 粉体肉盛ノズル |
WO2017081767A1 (ja) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | 加工用ノズルおよび光加工装置 |
US10035219B2 (en) * | 2016-01-13 | 2018-07-31 | Product Innovation and Engineering L.L.C. | Electrostatic powder feeder |
DE102017102355A1 (de) * | 2016-02-09 | 2017-08-10 | Jtekt Corporation | Herstellungsvorrichtung und herstellungsverfahren für geformten gegenstand |
JP6439734B2 (ja) * | 2016-04-04 | 2018-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | レーザ肉盛方法 |
JP6662236B2 (ja) | 2016-08-02 | 2020-03-11 | トヨタ車体株式会社 | カーテンエアバッグ |
-
2018
- 2018-02-08 JP JP2018020636A patent/JP7039009B2/ja active Active
-
2019
- 2019-02-04 US US16/266,700 patent/US11331751B2/en active Active
- 2019-02-05 EP EP19155399.9A patent/EP3556507B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02224884A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Toshiba Corp | 炭化物のレーザ肉盛り方法 |
JPH04172193A (ja) * | 1990-11-01 | 1992-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | アルミニウム系母材への肉盛り合金化方法 |
JP2011088154A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Hitachi Ltd | レーザ加工ヘッド、及びレーザ肉盛方法 |
JP2016522312A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-07-28 | マターファブ, コーポレイションMatterfab Corp. | 添加剤製造装置及び方法のためのカートリッジ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11331751B2 (en) | 2022-05-17 |
EP3556507B1 (en) | 2022-09-21 |
JP7039009B2 (ja) | 2022-03-22 |
US20190240777A1 (en) | 2019-08-08 |
EP3556507A1 (en) | 2019-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2019136726A (ja) | レーザクラッディング装置 | |
US20160354866A1 (en) | Laser Processing Heads with a Cross-Jet Nozzle | |
US10682701B2 (en) | Apparatus for producing a three-dimensional work piece with improved gas flow | |
JP3200387U (ja) | 溶接パッドルと共にコンシューマブルを用いるシステム | |
CN108698149B (zh) | 具有用于钎料的激光预热装置的焊接设备 | |
JP5245844B2 (ja) | レーザ切断方法および装置 | |
JP3199027U (ja) | クラッド作業のエッジ処理システム | |
JP6512880B2 (ja) | シールドノズルおよびシールド方法 | |
US20180200838A1 (en) | Laser processing method | |
JP2006142383A (ja) | レーザ溶接装置 | |
JP2015174420A (ja) | ノズル装置、積層造形装置及び積層造形物の製造方法 | |
JP2010207877A (ja) | 溶接装置および半田付け装置 | |
JP5812527B2 (ja) | ホットワイヤレーザ溶接方法と装置 | |
JP5341538B2 (ja) | レーザ溶接装置 | |
KR20180069184A (ko) | 회전형 보호가스 공급장치 | |
JP2010058157A (ja) | 金属材料のレ−ザスポット溶接方法 | |
JP6962847B2 (ja) | 冷却装置及びレーザ加工装置 | |
US20070090097A1 (en) | Laser welding system for welding workpiece | |
JP2019037997A (ja) | レーザクラッディング装置 | |
US20140008332A1 (en) | Method and system of using gas flow to control weld puddle in out-of-position welding | |
JP2011125877A (ja) | レーザ加工方法及び装置 | |
TW201313373A (zh) | 刀具頭 | |
JP6014331B2 (ja) | ホットワイヤ供給装置 | |
JP2009202227A (ja) | レーザ溶接装置 | |
Jeromen et al. | Laser droplet generation from a metal foil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211102 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220302 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7039009 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |