KR20200089419A - A Head part of Laser cladding equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 클래딩 장치의 헤드부에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분말공급부로부터 분말의 공급이 용이한 레이저 클래딩 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a head portion of a laser cladding device, and more particularly, to a laser cladding device that is easy to supply powder from a powder supply unit.
일반적으로, 각종 기계장치에 적용되는 구성요소들은 그 사용목적에 따라 기계적 특성을 달리할 수 있으며, 상기 기계적 특성을 달리 하는 기술중 마모, 부식, 등과 같이 금속의 외면에서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술로서 도금, 코팅 및 표면합금 등이 알려져 있다.In general, the components applied to various mechanical devices can have different mechanical properties depending on the purpose of use, and among the techniques different from the mechanical properties, for solving problems occurring on the outer surface of metal such as wear, corrosion, etc. Plating, coating and surface alloying are known as conventional techniques.
그러나 상기와 같은 종래의 금속 외면 가공 기술은, 금속의 특정 부위에 한정하여 기계적인 특성의 변환이 요구될 경우에도 그 나머지의 전 외면을 동시에 가공해야하며, 이로 인한 다수의 공정 소요 시간과, 다량의 특성 변환 소재의 소모로 인한 비용이 증가함은 물론 가공중에 발생된 변형등을 고려하여 재가공을 해야한다는 문제점이 있다.However, the conventional metal outer surface processing technology as described above is limited to a specific portion of the metal, and even when mechanical properties are required to be converted, the entire remaining outer surface must be processed at the same time. There is a problem in that the cost due to the consumption of the converted material of the material is increased, and the reprocessing must be performed in consideration of deformations generated during processing.
또한, 상기 종래 기술은 인체에 유해한 유독성의 물질을 배출함으로써, 작업환경의 비위생화와 환경오염을 유발하게 되는 문제점이 있다.In addition, the prior art has a problem of causing unsanitary and environmental pollution of the working environment by discharging toxic substances harmful to the human body.
이러한 종래 기술의 문제점을 보완하고자 레이저 클래딩(laser cladding)기술을 사용 할 수 있다. 레이저 클래딩 기술은 모재인 금속의 외면에 내마모성, 내식성 및 내열성 등 필요한 성질을 부여하기 위하여, 특정 부분에 모재와 다른 성질의 금속인 이종 금속(hetero metal)을 첨가시킨 후 레이저를 조사하여 이종 금속 및 모재 금속의 표면을 용융시켜 접합시키는 기술로, 상기 기술에 의해 모재 금속의 자체 성질을 유지하면서 외부 환경으로부터의 영향을 차단할 수 있는 표면층을 형성할 수 있다.Laser cladding technology may be used to compensate for the problems of the related art. The laser cladding technology adds a base metal and a metal of a different nature to a specific part in order to impart necessary properties such as abrasion resistance, corrosion resistance and heat resistance to the outer surface of the base metal, and then irradiates the laser to dissimilar metal and As a technique of melting and bonding the surface of the base metal, it is possible to form a surface layer capable of blocking the influence from the external environment while maintaining the properties of the base metal.
레이저 클래딩 기술은 복합적인 특성을 지닌 금속 재료를 얻을 수 있고, 희소성으로 인해 구비하기 어려운 전략 금속의 공급 부족에 대처할 수 있다.The laser cladding technology can obtain a metal material having complex properties, and can cope with a shortage of strategic metals that are difficult to provide due to scarcity.
또한, 기존의 플라즈마 용사(plasma metallizing) 가공, 및 아크용접(arc welding) 가공에 비해 전체적인 입열량이 적고 국부적으로 가열처리가 가능하며, 가공물의 변형을 최소화 할 수 있다.In addition, compared to the conventional plasma metallizing (plasma metallizing) processing, and arc welding (arc welding) processing, the overall heat input is small and local heat treatment is possible, and deformation of the workpiece can be minimized.
레이저 클래딩 기술을 이용하여 이종 금속을 모재 금속에 첨가시키는 방법으로, 모재 금속의 표면에 금속 페이스트(paste) 또는 판재 형태로 부착시킨 후 레이저 클래딩을 수행할 수 있다.As a method of adding dissimilar metals to the base metal by using laser cladding technology, laser cladding may be performed after attaching the surface of the base metal in the form of a metal paste or plate.
또한, 상기 이종 금속을 금속 분말(metal powder) 또는 금속 와이어(metal wire) 형태로 레이저를 조사면에 공급하여 레이저 클래딩 가공을 수행할 수도 있다. In addition, laser cladding may be performed by supplying the laser to the irradiation surface in the form of a metal powder or a metal wire.
상기 이종 금속 분말의 공급과 동시에 레이저 조사를 수행하는 경우 첨가되는 이종 금속의 공급량 조절이 용이하고 이종 금속의 열을 흡수하는 표면적이 증가함에 따라 열 흡수율이 높아짐으로 인해 레이저 클래딩 가공이 더 효과적일 수 있다.When laser irradiation is performed simultaneously with the supply of the dissimilar metal powder, the laser cladding process may be more effective because the amount of dissimilar metal added is easily controlled and the heat absorption rate increases as the surface area absorbing heat of the dissimilar metal increases. have.
상기 기재에 따른 종래 기술의 예시적인 실시예에서, 금속분말을 공급하여 레이저 클래딩을 수행하는 장치가 구성될 수 있다. 분말 공급식 레이저 클래딩 장치는 모재 위에 레이저를 주사하는 레이저 헤드, 분말을 모재 위에 공급하기 위한 분말공급장치, 분말을 이송하는 이송가스부, 및 상기 구성요소들을 포함하고 일체화시킨 형태인 하우징으로 구성될 수 있다.In an exemplary embodiment of the prior art according to the above description, an apparatus for performing laser cladding by supplying a metal powder may be configured. The powder-feeding laser cladding device is composed of a laser head that injects laser onto the base material, a powder supply device for supplying the powder onto the base material, a transport gas part for transporting the powder, and a housing that includes and integrates the above components. Can.
상기 이종금속을 분말형태로 하는 분말 공급식 레이저 클래딩 기술은 모재 금속에 레이저를 조사하여 용융 풀(molten pool)을 형성시키고, 상기 용융 풀에 금속분말을 일정속도로 주입함과 동시에 모재 금속을 이동시켜 연속적인 클래드 층을 형성할 수 있다. The powdered laser cladding technology in which the dissimilar metal is in a powder form forms a molten pool by irradiating a laser to the base metal, injecting a metal powder into the melt pool at a constant speed and simultaneously moving the base metal. To form a continuous clad layer.
하지만, 이러한 일반적인 레이저 클래딩 장치에서는, 분말공급장치를 통해 공급된 분말이 상술한 레이저 헤드의 열원에 의하여 분말공급부에서 용융되는 문제점이 있으며, 이러한 예기치 않은 분말공급부에서의 분말의 용융으로 인하여, 분말의 공급이 용이하지 않은 문제점이 있다.However, in such a general laser cladding device, there is a problem in that the powder supplied through the powder supply device is melted in the powder supply unit by the heat source of the laser head described above, and due to the melting of the powder in the unexpected powder supply unit, the powder There is a problem that supply is not easy.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 분말공급부에서 분말이 용융되는 것을 방지하여, 분말공급부로부터 분말의 공급이 용이한 레이저 클래딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The problem to be solved by the present invention is to prevent the powder from being melted in the powder supply unit, and an object thereof is to provide a laser cladding device that is easy to supply powder from the powder supply unit.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 메인헤드; 및 상기 메인헤드의 일정 영역과 결합되는 분말공급부를 포함하고, 상기 분말공급부는, 분말을 분사하는 노즐부를 포함하며, 상기 노즐부는, 몸체부의 일정 영역에 위치하는 분말저장부; 상기 분말저장부로부터 연장되는 분말가이드부; 및 상기 몸체부의 내부영역에 위치하는 냉각채널을 포함하고, 상기 냉각채널은, 냉각수 유입경로; 상기 냉각수 유입경로로부터 연장되는 냉각경로; 및 상기 냉각경로로부터 연장되는 냉각수 배출경로를 포함하며, 상기 냉각경로는, 상기 냉각수 유입경로로부터 연장되고, 상기 몸체부의 제2방향으로 연장되며, 상기 몸체부의 일측에 위치하는 제1수직 냉각경로; 상기 제1수직 냉각경로로부터 분지되고, 상기 몸체부의 제2방향으로 연장되며, 상기 분말가이드부의 상단영역에 위치하는 제1수평 냉각경로; 상기 제1수직 냉각경로로부터 분지되고, 상기 몸체부의 제2방향으로 연장되며, 상기 제1수평 냉각경로와 일정 간격 이격하여 배치되는 제2수평 냉각경로; 상기 제1수직 냉각경로로부터 분지되고, 상기 몸체부의 제2방향으로 연장되며, 상기 제2수평 냉각경로와 일정 간격 이격하여 배치되고, 상기 분말가이드부의 하단영역에 위치하는 제3수평 냉각경로; 및 상기 제1수평 냉각경로, 상기 제2수평 냉각경로 및 상기 제3수평 냉각경로와 연결되고, 상기 몸체부의 제1방향으로 연장되며, 상기 몸체부의 타측에 위치하는 제2수직 냉각경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a main head; And a powder supply part coupled to a certain area of the main head, the powder supply part including a nozzle part for spraying powder, and the nozzle part comprises: a powder storage part located in a certain area of the body part; A powder guide part extending from the powder storage part; And a cooling channel located in the inner region of the body, wherein the cooling channel includes a cooling water inflow path; A cooling path extending from the cooling water inflow path; And a cooling water discharge path extending from the cooling path, wherein the cooling path extends from the cooling water inflow path, extends in a second direction of the body portion, and is located on one side of the body portion; A first horizontal cooling path branched from the first vertical cooling path, extending in a second direction of the body portion, and positioned in an upper region of the powder guide portion; A second horizontal cooling path branched from the first vertical cooling path, extending in a second direction of the body portion, and spaced apart from the first horizontal cooling path by a predetermined distance; A third horizontal cooling path that is branched from the first vertical cooling path, extends in the second direction of the body portion, is spaced apart from the second horizontal cooling path by a predetermined distance, and is located in a lower region of the powder guide portion; And a second vertical cooling path connected to the first horizontal cooling path, the second horizontal cooling path, and the third horizontal cooling path, extending in the first direction of the body portion, and located on the other side of the body portion. It provides a head portion of the laser cladding device, characterized in that.
또한, 본 발명은 상기 냉각수 유입경로는 상기 몸체부의 일측 측면에 위치하는 냉각수 유입구; 및 상기 냉각수 유입구로부터 연장되고, 상기 몸체부의 제1방향으로 연장되는 냉각수 유입라인을 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention the cooling water inlet path is a cooling water inlet located on one side of the body portion; And a cooling water inflow line extending from the cooling water inlet and extending in the first direction of the body.
또한, 본 발명은 상기 냉각수 배출경로는, 상기 제2수직 냉각경로로부터 연장되고, 상기 몸체부의 제1방향으로 연장되는 냉각수 배출라인; 및 상기 냉각수 배출라인의 단부에 위치하고, 상기 몸체부의 타측 측면에 위치하는 냉각수 배출구를 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention, the cooling water discharge path, the cooling water discharge line extending from the second vertical cooling path, extending in the first direction of the body portion; And it is located at the end of the cooling water discharge line, it provides a head portion of the laser cladding device including a cooling water discharge port located on the other side of the body portion.
또한, 본 발명은 상기 냉각채널은, 상기 제1수평 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 측면으로 연장되는 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제1수평 냉각경로의 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 측면으로 연장되는 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제1-1폐쇄부; 및 상기 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제1-2폐쇄부를 포함하고, 또한, 상기 제2수평 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 측면으로 연장되는 제2수평 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제2수평 냉각경로의 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 측면으로 연장되는 제2수평 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제2수평 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제2-1폐쇄부; 및 상기 제2수평 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제2-2폐쇄부를 포함하며, 또한, 상기 제3수평 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 측면으로 연장되는 제3수평 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제3수평 냉각경로의 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 측면으로 연장되는 제3수평 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제3수평 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제3-1폐쇄부; 및 상기 제3수평 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제3-2폐쇄부를 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention, the cooling channel, the first horizontal cooling path side dummy path extending from one end of the first horizontal cooling path to one side of the body portion; A dummy path on the other side of the first horizontal cooling path extending from the other end of the first horizontal cooling path to the other side of the body portion; A first-first closing portion closing one end of the first horizontal cooling path on one side of the dummy path; And a 1-2 closing portion closing the other end of the dummy path on the other side of the first horizontal cooling path, and further extending from one end of the second horizontal cooling path to one side surface of the body portion. One side dummy path; A second dummy path of the second horizontal cooling path extending from the other end of the second horizontal cooling path to the other side of the body portion; A second-closed portion closing one end of the dummy path on one side of the second horizontal cooling path; And a second-second closing portion closing the other end of the second dummy path of the second horizontal cooling path, and further extending from one end of the third horizontal cooling path to one side of the body portion. One side dummy path; A third dummy path of the third horizontal cooling path extending from the other end of the third horizontal cooling path to the other side of the body portion; A 3-1 closing portion closing one end of the dummy path on one side of the third horizontal cooling path; And it provides a head portion of the laser cladding device including a 3-2 closing portion for closing the other end of the dummy path on the other side of the third horizontal cooling path.
또한, 본 발명은 상기 냉각채널은, 상기 제1수직 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 길이방향으로 연장되는 제1수직 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제1수직 냉각경로 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 길이방향으로 연장되는 제1수직 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제1수직 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제4-1폐쇄부; 및 상기 제1수직 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제4-2폐쇄부를 포함하고, 또한, 상기 제2수직 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 길이방향으로 연장되는 제2수직 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제2수직 냉각경로의 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 길이방향으로 연장되는 제2수직 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제2수직 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제5-1폐쇄부; 및 상기 제2수직 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제5-2폐쇄부를 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention, the cooling channel, a dummy path on one side of the first vertical cooling path extending from one end of the first vertical cooling path in one longitudinal direction of the body portion; A dummy path on the other side of the first vertical cooling path extending from the other end of the first vertical cooling path in the other longitudinal direction of the body portion; A 4-1 closing portion closing one end of the dummy path on one side of the first vertical cooling path; And a 4-2 closing portion for closing the other end of the dummy path on the other side of the first vertical cooling path, and further extending from one end of the second vertical cooling path in the longitudinal direction of the body portion. A dummy path on one side of the path; A dummy path on the other side of the second vertical cooling path extending from the other end of the second vertical cooling path in the other longitudinal direction of the body portion; A 5-1 closing portion closing one end of the dummy path on one side of the second vertical cooling path; And it provides a head portion of the laser cladding device including a 5-2 closing portion for closing the other end of the second dummy path of the second vertical cooling path.
또한, 본 발명은 상기 노즐부는, 상기 분말저장부에 분말을 공급하기 위한 분말공급채널; 및 상기 분말공급채널로부터 공급되는 분말을 이송하기 위한 가스공급채널을 더 포함하고, 상기 분말공급채널 및 상기 가스공급채널은 "y" 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention, the nozzle unit, a powder supply channel for supplying powder to the powder storage unit; And a gas supply channel for transporting powder supplied from the powder supply channel, wherein the powder supply channel and the gas supply channel are configured in a "y" shape to provide a head portion of the laser cladding device. .
또한, 본 발명은 상기 분말공급채널은, 분말 유입부 및 상기 분말 유입부로 유입된 분말이 배출되는 분말 배출부를 포함하며, 상기 분말 유입부는 상기 몸체부의 상단영역에 위치하고, 상기 분말 배출부는 상기 분말저장부와 연통되어, 상기 분말저장부로 분말을 공급하는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention, the powder supply channel includes a powder inlet and a powder outlet through which the powder introduced into the powder inlet is discharged, the powder inlet is located in the upper region of the body, and the powder outlet is the powder storage It provides a head portion of the laser cladding device, characterized in that to supply the powder to the powder storage unit in communication with the unit.
또한, 본 발명은 상기 가스공급채널은, 가스 유입부 및 상기 가스 유입부로 유입된 가스가 배출되는 가스 배출부를 포함하며, 상기 가스 유입부은 상기 몸체부의 상단영역에 위치하고, 상기 가스 배출부는 상기 분말공급채널의 일정 경로와 연통되어, 상기 가스 배출부로부터 배출되는 가스는, 상기 분말 공급채널로 유입되는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention, the gas supply channel includes a gas inlet and a gas outlet through which gas introduced into the gas inlet is discharged, wherein the gas inlet is located in an upper region of the body, and the gas outlet is supplied with the powder In communication with a certain path of the channel, the gas discharged from the gas discharge portion provides a head portion of the laser cladding device characterized in that it flows into the powder supply channel.
또한, 본 발명은 상기 분말 유입부 및 상기 가스 유입부가 상기 몸체부의 상단영역에 위치함에 있어서, 상기 분말 유입부 및 상기 가스 유입부는 일정 간격 이격하여 위치하는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention provides the head portion of the laser cladding device, characterized in that the powder inlet and the gas inlet are spaced apart at regular intervals, as the powder inlet and the gas inlet are located in the upper region of the body. do.
또한, 본 발명은 상기 분말공급채널은, 금속분말과 함께, N2 가스를 추가로 유입하는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention provides a head portion of the laser cladding device, characterized in that the powder supply channel, with the metal powder, N 2 gas is additionally introduced.
또한, 본 발명은 상기 노즐부는, 상기 분말저장부로부터 연장되는 분말가이드부; 및 상기 분말가이드부로부터 연장되는 분말분사부를 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention, the nozzle portion, a powder guide portion extending from the powder storage portion; And it provides a head portion of the laser cladding device including a powder injection portion extending from the powder guide portion.
또한, 본 발명은 상기 분말가이드부는, 상기 분말저장부로부터 연장되고, 상기 분말저장부의 폭보다 좁은 폭의 가이드홈; 상기 가이드홈의 내부에 위치하고, 상기 가이드홈을 구획하는 가이드벽; 및 상기 가이드벽의 사이에 위치하는 분말이동부를 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 제공한다.In addition, the present invention, the powder guide portion, extending from the powder storage portion, a guide groove having a width narrower than the width of the powder storage portion; A guide wall positioned inside the guide groove and partitioning the guide groove; And it provides a head portion of the laser cladding device including a powder moving portion located between the guide wall.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 상기 냉각경로가 상기 분말가이드부를 둘러싸는 형태로 배치됨에 의하여, 분말공급부에서의 분말의 용융을 방지하여 분말의 공급을 용이하게 할 수 있다.According to the present invention as described above, by arranging the cooling path in a form surrounding the powder guide part, it is possible to prevent the powder from being melted in the powder supply part and facilitate supply of the powder.
또한, 본 발명에서는, 상기 냉각경로가 상기 분말가이드부를 둘러싸는 형태로 배치됨에 의하여, 상기 분말가이드부의 전체 영역에 있어서, 균일한 온도분포를 유지함으로써, 상기 분말가이드부를 통해 분사되는 분말이 전체적으로 균일하게 분사될 수 있다.In addition, in the present invention, by disposing the cooling path in a form surrounding the powder guide portion, by maintaining a uniform temperature distribution in the entire area of the powder guide portion, the powder sprayed through the powder guide portion is uniform throughout Can be sprayed.
또한, 본 발명에서는, 분말공급채널과 가스공급채널이 상호 연통되어, 상기 분말공급채널 및 상기 가스공급채널이 전체적으로 "y" 형태로 구성된 형태를 통해, 분말공급효율이 우수한 레이저 클래딩 장치를 제공할 수 있다.In addition, in the present invention, the powder supply channel and the gas supply channel are in communication with each other, and the powder supply channel and the gas supply channel are configured in an overall form of "y" to provide a laser cladding device having excellent powder supply efficiency. Can.
도 1a는 본 발명에 따른 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 도시하는 결합사시도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 도시하는 분리사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 분말공급부의 노즐부를 도시하는 개략적인 도면이다.
도 3a는 본 발명에 따른 냉각채널을 포함하는 노즐부를 도시하는 개략적인 평면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 더미경로 및 폐쇄부를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 도시하는 실사진이다.
도 5a 내지 도 5c는 다양한 형태의 냉각채널을 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 6a는 도 5a의 냉각채널의 구조에서의 냉각효율을 도시하는 도면이고, 도 6b는 도 5b의 냉각채널의 구조에서의 냉각효율을 도시하는 도면이며, 도 6c는 도 5c의 냉각채널의 구조에서의 냉각효율을 도시하는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 다양한 형태의 분말공급부를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 8a는 도 7a의 분말공급부의 구조에서의 분말공급효율을 도시하는 도면이고, 도 8b는 도 7b의 분말공급부의 구조에서의 분말공급효율을 도시하는 도면이며, 도 8c는 도 7c의 분말공급부의 구조에서의 분말공급효율을 도시하는 도면이다.1A is a combined perspective view showing a head portion of a laser cladding device according to the present invention, and FIG. 1B is an exploded perspective view showing a head portion of a laser cladding device according to the present invention.
2A and 2B are schematic views showing a nozzle part of a powder supply part according to the present invention.
3A is a schematic plan view showing a nozzle unit including a cooling channel according to the present invention.
3B is a schematic view for explaining a dummy path and a closed portion according to the present invention.
4 is a real picture showing a head portion of the laser cladding device according to the present invention.
5A to 5C are schematic perspective views showing various types of cooling channels.
FIG. 6A is a view showing cooling efficiency in the structure of the cooling channel of FIG. 5A, FIG. 6B is a view showing cooling efficiency in the structure of the cooling channel of FIG. 5B, and FIG. 6C is a structure of cooling channel of FIG. 5C It is a diagram showing the cooling efficiency in.
7A to 7C are schematic perspective views showing various types of powder supply parts.
Figure 8a is a view showing the powder supply efficiency in the structure of the powder supply unit of Figure 7a, Figure 8b is a view showing the powder supply efficiency in the structure of the powder supply unit of Figure 7b, Figure 8c is a powder supply unit of Figure 7c It is a diagram showing the powder supply efficiency in the structure of.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Hereinafter, specific contents for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals refer to the same components regardless of the drawings, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the mentioned items.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components other than the components mentioned.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다. The spatially relative terms “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc., are as shown in the figure. It can be used to easily describe a correlation between a component and other components. The spatially relative terms should be understood as terms including different directions of components in use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, when a component shown in the drawing is turned over, a component described as "below" or "beneath" of another component will be placed "above" the other component. Can. Thus, the exemplary term “below” can include both the directions below and above. Components can also be oriented in different directions, and thus spatially relative terms can be interpreted according to orientation.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명에 따른 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 도시하는 결합사시도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 도시하는 분리사시도이다.1A is an exploded perspective view showing a head portion of a laser cladding device according to the present invention, and FIG. 1B is an exploded perspective view showing a head portion of a laser cladding device according to the present invention.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 클래딩 장치의 헤드부(100)는 레이저빔이 조사되는 메인헤드(120)를 포함하며, 상기 메인헤드(120)를 보호하기 위한 실딩 캡(Shielding Cap, 110)을 포함한다. 다만, 본 발명에서 상기 실딩 캡(Shielding Cap, 110)의 유무를 제한하는 것은 아니다.1A and 1B, the
상기 메인헤드(120)는 스퀘어(Square) 레이저빔 또는 라인(Line) 레이저빔을 조사할 수 있으며, 상기 레이저빔을 통해, 모재금속(미도시)에 제공되는 금속분말을 용융시킴으로써 용융풀을 형성할 수 있다.The
또한, 본 발명에 따른 레이저 클래딩 장치의 헤드부(100)는, 상기 메인헤드(120)의 일정 영역과 결합되는 분말공급부(200)를 포함한다.In addition, the
이때, 상기 분말 공급부(200)는 상기 메인헤드(120)의 제1측 및 상기 제1측의 반대영역인 제2측에 각각 위치할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 분말 공급부(200)의 개수를 제한하는 것은 아니다.At this time, the
보다 구체적으로, 상기 분말공급부(200)는 금속분말을 분사하는 노즐부(230), 상기 노즐부(230)의 일정 면을 개폐하는 노즐 플레이트(220)를 포함한다.More specifically, the
한편, 상기 메인헤드(120)에 상기 분말공급부(200)가 체결되는 것은, 상기 노즐 플레이트(220)가 상기 메인헤드(120)의 일정 면에 체결됨으로써, 상기 메인헤드(120)에 상기 분말공급부(200)가 체결될 수 있으며, 다만, 본 발명에서 이들 체결방법을 제한하는 것은 아니다.On the other hand, the
이하에서는 본 발명에 따른 분말공급부를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the powder supply unit according to the present invention will be described in more detail.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 분말공급부의 노즐부를 도시하는 개략적인 도면이다.2A and 2B are schematic views showing a nozzle part of a powder supply part according to the present invention.
한편, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 분말공급부는 금속분말을 분사하는 노즐부(230), 상기 노즐부(230)의 일정 면을 개폐하는 노즐 플레이트(220)를 포함하며, 상기 노즐 플레이트(220)의 형상은 단순한 판형상에 해당하여, 그 형상을 제한하는 것은 아니다. Meanwhile, as described above, the powder supply unit according to the present invention includes a
따라서, 본 발명에서의 분말공급부(200)는 실질적으로 상기 노즐부(230)에 특징이 있으며, 이하에서는 상기 분말공급부의 상기 노즐부에 대해 상술하기로 한다.Therefore, the
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 분말공급부의 노즐부(230)는, 몸체부(231)를 포함하며, 상기 몸체부(231)의 일측 단부, 예를 들면, 상단부에 형성되는 기준 단차부(232)를 포함한다.2A and 2B, the
상기 기준 단차부(232)는 상기 노즐 플레이트(220)가 상기 노즐부(230)에 위치하기 위한 기준을 제시하기 위한 것으로, 상기 기준 단차부(232)는 상기 몸체부(231) 보다 높은 단차를 가지고 있다.The
다만, 본 발명에서 상기 기준 단차부(232)는 상기 노즐 플레이트(230)가 상기 노즐부(230)에 위치하기 위한 기준을 제시하기 위한 것이기 때문에, 본 발명에서 상기 기준 단차부(232)의 유무를 제한하는 것은 아니다.However, in the present invention, since the
즉, 본 발명에서는 상기 기준 단차부(232)가 아니더라도, 상기 노즐 플레이트(230)를 상기 노즐부(230) 상에 위치시키는 것이 가능하므로, 상기 기준 단차부(232)는 생략해도 무방하다. That is, in the present invention, even if it is not the
계속해서, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 분말공급부의 노즐부(230)는, 상기 몸체부(231)의 일면에 위치하는 노즐 플레이트 체결부(233)를 포함하며, 이때, 상기 몸체부(231)의 일면은 상기 몸체부(231)의 상면으로 정의할 수 있다.2A and 2B, the
또한, 상기 노즐 플레이트 체결부(233)는 상기 노즐 플레이트와 접촉하는 노즐 플레이트 접촉면(233a) 및 상기 노즐 플레이트(220)가 위치하는 노즐 플레이트 배치부(233b)를 포함한다.In addition, the nozzle
즉, 상기 노즐 플레이트(220)는 상기 노즐 플레이트 접촉면(233a)과 접촉하면서, 상기 노즐 플레이트 배치부(233b)에 위치하여, 상기 노즐 플레이트 체결부(233)에 위치할 수 있다.That is, while the
한편, 상기 노즐 플레이트(220)는 상기 노즐 플레이트 체결부(233)에 위치하여, 체결공(234)을 통해, 상기 노즐 플레이트(220)와 상기 노즐부(230)가 체결될 수 있다.On the other hand, the
이러한 체결은 공지의 체결수단을 통해 체결될 수 있으며, 본 발명에서는 상기 체결수단을 제한하는 것은 아니며, 또한, 상기 노즐 플레이트(220)와 상기 노즐부(230)의 체결 방법을 제한하는 것은 아니다.The fastening may be fastened through a known fastening means, and the fastening means are not limited in the present invention, and the fastening method of the
계속해서, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 분말공급부의 노즐부(230)는, 상기 몸체부(231)의 일정 영역에 위치하는 분말저장부(235), 상기 분말저장부(235)로부터 연장되는 분말가이드부(236) 및 상기 분말가이드부(236)로부터 연장되는 분말분사부(237)를 포함한다.Subsequently, referring to FIGS. 2A and 2B, the
상기 분말저장부(235)는 상기 몸체부(231)의 일정 영역, 예를 들면, 중심영역에 음각 영역으로 형성되며, 즉, 상기 노즐 플레이트 접촉면(233a)으로부터 일정 깊이로 형성된 홈의 형태로 형성된다.The
또한, 상기 분말저장부(235)는 분말공급피더(미도시)로부터 공급된 분말이 1차적으로 저장되며, 이때, 분말공급피더(미도시)로부터 상기 분말저장부(235)에 공급된 분말은 일정한 방향성이 없이 존재하게 된다.In addition, in the
이때, 일정 방향성이 없이 존재하는 분말은 상기 분말가이드부(236)로 이동하면서 일방향의 방향성이 존재하게 되며, 따라서, 상기 분말가이드부(236)는 방향성이 없이 존재하는 분말이 일 방향성을 갖게 할 수 있도록, 분말을 가이드하게 된다.At this time, the powder that is present without a certain directionality is moved to the
따라서, 본 발명에서의 상기 분말가이드부(236)는 라인 형태의 음각 영역으로 형성되며, 즉, 상기 노즐 플레이트 접촉면(233a)으로부터 일정 깊이로 형성된 홈의 형태로 형성된다.Accordingly, the
보다 구체적으로, 상기 분말가이드부(236)는 상기 분말저장부(235)로부터 연장되고, 상기 분말저장부의 폭보다 좁은 폭의 가이드홈(236a)을 포함하며, 상기 가이드홈(236a)은 상기 분말저장부(235)에서의 방향성이 없는 분말을 일방향으로 정렬하여 분말의 공급방향을 설정함으로써, 균일한 분말을 공급할 수 있다.More specifically, the
또한, 상기 분말가이드부(236)는 상기 가이드홈(236a)의 내부에 위치하고, 상기 가이드홈(236a)을 구획하는 가이드벽(236b)을 포함하며, 상기 가이드벽(236b)의 사이에 위치하는 분말이동부(236c)를 포함한다.In addition, the
즉, 상기 분말저장부의 폭보다 좁은 폭의 가이드홈(236a)에 의하여, 상기 분말저장부(235)에서의 방향성이 없는 분말을 일방향으로 정렬하여 분말의 공급방향을 설정하는 것이 가능하나, 이러한 분말의 공급방향을 더욱 효과적으로 설정하기 위하여, 상기 가이드홈(236a)을 구획하는 상기 가이드벽(236b)을 통해 분말의 이동방향을 설정하며, 상기 분말은 상기 가이드벽(236b)의 사이에 위치하는 분말이동부(236c)를 통해 이동할 수 있다.That is, by the
계속해서, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 분말공급부의 노즐부(230)는, 상기 분말가이드부(236)에 의해 일 방향성을 갖도록 가이드 된 분말은 상기 분말분사부(237)를 통해 최종적으로 분사되게 된다.Subsequently, referring to FIGS. 2A and 2B, the
즉, 상기 분말가이드부(236)로부터 연장되는 상기 분말분사부(237)를 통해, 분말은 최종적으로 분사되며, 상기 분말가이드부에 의해 일 방향성을 갖는 분말은, 상기 분말분사부(237)를 통해 분사되면서도 일 방향성을 갖기 때문에, 본 발명에서는 균일한 분말을 공급할 수 있다.That is, through the
한편, 상술한 바와 같이, 일반적인 레이저 클래딩 장치에서는, 분말공급부를 통해 공급된 분말이 상술한 레이저 헤드의 열원에 의하여 분말공급부에서 용융되는 문제점이 있다.On the other hand, as described above, in the general laser cladding device, there is a problem that the powder supplied through the powder supply unit is melted in the powder supply unit by the heat source of the laser head described above.
보다 구체적으로, 상술한 바와 같이, 예를 들어, 상기 분말가이드부(236)에 의해 일 방향성을 갖도록 가이드 된 분말은 상기 분말분사부(237)를 통해 최종적으로 분사되게 되는데, 이때, 상기 분말이 상기 분말가이드부(236)를 지나가는 경로에서, 상기 분말은 레이저 헤드의 열원에 의하여, 상기 분말가이드부(236)에서 용융되는 문제점이 있으며, 이러한 예기치 않은 분말공급부에서의 분말의 용융으로 인하여, 분말공급부의 노즐이 막히는 문제점 등이 발생하여, 분말의 공급이 용이하지 않은 문제점이 있다.More specifically, as described above, for example, the powder guided to have unidirectionality by the
따라서, 본 발명에서는 후술하는 바와 같은 냉각채널을 본 발명에 따른 노즐부(230)에 적용하고자 한다.Therefore, in the present invention, the cooling channel as described later is applied to the
이하에서는 본 발명에 따른 냉각채널을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the cooling channel according to the present invention will be described in detail.
도 3a는 본 발명에 따른 냉각채널을 포함하는 노즐부를 도시하는 개략적인 평면도이다.3A is a schematic plan view showing a nozzle unit including a cooling channel according to the present invention.
한편, 도 3a에서 도시되는 냉각채널은, 상기 몸체부(231)의 내부영역에 위치하는 것으로, 실제로는 노즐부의 평면도상으로는 상기 냉각채널은 드러나지 않으나, 설명의 편의를 위하여, 도 3에서는 냉각채널의 형태를 도식화하였다.On the other hand, the cooling channel shown in Figure 3a, which is located in the inner region of the
이때, 상기 몸체부(231)의 내부영역이라 함은 상기 몸체부(231)의 두께범위 내를 의미할 수 있다.In this case, the inner region of the
도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 노즐부(230)의 냉각채널은, 냉각수 유입경로(310); 상기 냉각수 유입경로(310)로부터 연장되는 냉각경로(400); 및 상기 냉각경로(400)로부터 연장되는 냉각수 배출경로(320)를 포함한다.Referring to Figure 3a, the cooling channel of the
보다 구체적으로, 먼저, 상기 냉각수 유입경로(310)는 상기 몸체부(231)의 일측 측면에 위치하는 냉각수 유입구(311); 및 상기 냉각수 유입구(311)로부터 연장되고, 상기 몸체부(231)의 제1방향으로 연장되는 냉각수 유입라인(312)을 포함한다.More specifically, first, the cooling
이때, 상기 몸체부(231)의 제1방향은 상기 몸체부의 폭방향(도 3의 X방향)일 수 있으며, 또는, 상기 몸체부의(231)의 제1방향은 수평방향으로 정의할 수 있다.In this case, the first direction of the
다음으로, 상기 냉각경로(400)는 상기 냉각수 유입라인(312)으로부터 연장되고, 상기 몸체부(231)의 제2방향으로 연장되며, 상기 몸체부의 일측에 위치하는 제1수직 냉각경로(410)를 포함한다.Next, the
이때, 상기 몸체부(231)의 제2방향은 상기 몸체부의 길이방향(도 3의 Y방향)일 수 있고, 또는, 상기 몸체부(231)의 제2방향은 수직방향으로 정의할 수 있다.In this case, the second direction of the
또한, 상기 냉각경로(400)는, 상기 제1수직 냉각경로(410)로부터 분지되고, 상기 몸체부(231)의 제2방향으로 연장되며, 상기 분말가이드부(236)의 상단영역에 위치하는 제1수평 냉각경로(420)를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 냉각경로(400)는, 상기 제1수직 냉각경로(410)로부터 분지되고, 상기 몸체부(231)의 제2방향으로 연장되며, 상기 제1수평 냉각경로(420)와 일정 간격 이격하여 배치되는 제2수평 냉각경로(430); 및 상기 제1수직 냉각경로(410)로부터 분지되고, 상기 몸체부(231)의 제2방향으로 연장되며, 상기 제2수평 냉각경로(430)와 일정 간격 이격하여 배치되고, 상기 분말가이드부(236)의 하단영역에 위치하는 제3수평 냉각경로(440)를 포함한다In addition, the
또한, 상기 냉각경로(400)는, 상기 제1수평 냉각경로(420), 상기 제2수평 냉각경로(430) 및 상기 제3수평 냉각경로(440)와 연결되고, 상기 몸체부(231)의 제1방향으로 연장되며, 상기 몸체부의 타측에 위치하는 제2수직 냉각경로(450)를 포함한다.In addition, the
즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉각경로(400)는, 상기 제1수직 냉각경로(410), 상기 제1수평 냉각경로(420), 상기 제2수평 냉각경로(430), 상기 제3수평 냉각경로(440) 및 상기 제2수직 냉각경로(450)가 연속적으로 배치되어 이루어지며, 이를 통해, 상기 분말가이드부(236)를 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다.That is, as shown in Figure 3a, the
이를 통하여, 즉, 상기 냉각경로(400)가 상기 분말가이드부(236)를 둘러싸는 형태로 배치됨에 의하여, 상기 냉각경로(400)는, 상기 분말가이드부(236)의 온도를 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 상기 분말가이드부(236)의 전체 영역에 있어서, 균일한 온도분포를 유지할 수 있다.Through this, that is, by the
상술한 바와 같이, 일반적인 레이저 클래딩 장치에서는, 상기 분말이 상기 분말가이드부(236)를 지나가는 경로에서, 상기 분말은 레이저 헤드의 열원에 의하여, 상기 분말가이드부(236)에서 용융되는 문제점이 있으며, 이러한 예기치 않은 분말공급부에서의 분말의 용융으로 인하여, 분말의 공급이 용이하지 않은 문제점이 있다.As described above, in a general laser cladding device, in the path where the powder passes through the
하지만, 본 발명에서는, 상기 냉각경로(400)가 상기 분말가이드부(236)를 둘러싸는 형태로 배치됨에 의하여, 분말공급부에서의 분말의 용융을 방지하여 분말의 공급을 용이하게 할 수 있다.However, in the present invention, by disposing the
또한, 본 발명에서는, 상기 냉각경로(400)가 상기 분말가이드부(236)를 둘러싸는 형태로 배치됨에 의하여, 상기 분말가이드부(236)의 전체 영역에 있어서, 균일한 온도분포를 유지함으로써, 상기 분말가이드부(236)를 통해 분사되는 분말이 전체적으로 균일하게 분사될 수 있다.In addition, in the present invention, the
다음으로, 상기 냉각수 배출경로(320)는, 상기 냉각경로(400)의 상기 제2수직 냉각경로(450)로부터 연장되고, 상기 몸체부(231)의 제1방향으로 연장되는 냉각수 배출라인(322); 및 상기 냉각수 배출라인(322)의 단부에 위치하고, 상기 몸체부(231)의 타측 측면에 위치하는 냉각수 배출구(321)를 포함한다.Next, the cooling
즉, 본 발명에서는, 상기 냉각수 유입구(311)를 통해 유입된 냉각수는, 상기 냉각수 유입라인(312)을 통해, 상기 냉각경로(400)로 유입되어, 상기 분말가이드부(236)를 냉각시킨 후, 상기 냉각수 배출라인(322)을 따라 이동하여, 최종적으로 상기 냉각수 배출구(321)를 통해 배출될 수 있다.That is, in the present invention, the cooling water introduced through the cooling
한편, 본 발명에 따른 냉각경로는 다음과 같은 더미 경로 및 폐쇄부를 포함할 수 있다.Meanwhile, the cooling path according to the present invention may include the following dummy paths and closures.
도 3b는 본 발명에 따른 더미경로 및 폐쇄부를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.3B is a schematic view for explaining a dummy path and a closed portion according to the present invention.
한편, 도 3b에서는 설명의 편의를 위하여, 도 3a에서의 도면부호는 생략하고 도시하였다.Meanwhile, in FIG. 3B, for convenience of description, reference numerals in FIG. 3A are omitted and illustrated.
도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 냉각채널은, 상기 제1수평 냉각경로(420)의 일측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 일측 측면으로 연장되는 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로(421a); 및 상기 제1수평 냉각경로(420)의 타측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 타측 측면으로 연장되는 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로(421b)를 포함하며, 상기 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로(421a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제1-1폐쇄부(422a); 및 상기 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로(421b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제1-2폐쇄부(422b)를 포함한다.Referring to FIG. 3B, the cooling channel according to the present invention includes a
또한, 이와 동일한 방식으로, 본 발명에 따른 냉각채널은, 상기 제2수평 냉각경로(430)의 일측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 일측 측면으로 연장되는 제2수평 냉각경로 일측 더미 경로(431a); 및 상기 제2수평 냉각경로(430)의 타측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 타측 측면으로 연장되는 제2수평 냉각경로 타측 더미 경로(431b)를 포함하며, 상기 제2수평 냉각경로 일측 더미 경로(431a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제2-1폐쇄부(432a); 및 상기 제2수평 냉각경로 타측 더미 경로(431b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제2-2폐쇄부(432b)를 포함한다.In addition, in the same way, the cooling channel according to the present invention is a
또한, 이와 동일한 방식으로, 본 발명에 따른 냉각채널은, 상기 제3수평 냉각경로(440)의 일측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 일측 측면으로 연장되는 제3수평 냉각경로 일측 더미 경로(441a); 및 상기 제3수평 냉각경로(440)의 타측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 타측 측면으로 연장되는 제3수평 냉각경로 타측 더미 경로(441b)를 포함하며, 상기 제3수평 냉각경로 일측 더미 경로(441a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제3-1폐쇄부(442a); 및 상기 제3수평 냉각경로 타측 더미 경로(441b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제3-2폐쇄부(442b)를 포함한다.In addition, in the same way, the cooling channel according to the present invention, a third horizontal cooling
계속해서, 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 냉각채널은, 상기 제1수직 냉각경로(410)의 일측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 일측 길이방향으로 연장되는 제1수직 냉각경로 일측 더미 경로(411a); 및 상기 제1수직 냉각경로(410)의 타측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 타측 길이방향으로 연장되는 제1수직 냉각경로 타측 더미 경로(411b)를 포함하며, 상기 제1수직 냉각경로 일측 더미 경로(411a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제4-1폐쇄부(411a); 및 상기 제1수직 냉각경로 타측 더미 경로(411b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제4-2폐쇄부(422b)를 포함한다.Subsequently, referring to FIG. 3B, the cooling channel according to the present invention is one side of the first vertical cooling path extending from one end of the first
또한, 이와 동일한 방식으로, 본 발명에 따른 냉각채널은, 상기 제2수직 냉각경로(450)의 일측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 일측 길이방향으로 연장되는 제2수직 냉각경로 일측 더미 경로(451a); 및 상기 제2수직 냉각경로(450)의 타측 단부로부터 상기 몸체부(231)의 타측 길이방향으로 연장되는 제2수직 냉각경로 타측 더미 경로(451b)를 포함하며, 상기 제2수직 냉각경로 일측 더미 경로(451a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제5-1폐쇄부(451a); 및 상기 제2수직 냉각경로 타측 더미 경로(451b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제5-2폐쇄부(452b)를 포함한다.In addition, in the same way, the cooling channel according to the present invention, a dummy path on one side of the second vertical cooling path extending from one end of the second
본 발명에서 이와 같은 더미 경로 및 폐쇄부를 포함하는 이유는 다음과 같다.The reasons for including such dummy paths and closures in the present invention are as follows.
보다 구체적으로, 상술한 바와 같은 도 3a에서의 냉각채널을 형성하기 위하여, 본 발명에서는 드릴링 방식에 의하여, 상술한 냉각채널을 형성하게 되며, 예를 들어, 제1수평 냉각경로를 형성하기 위해서는, 상기 몸체부(231)의 일측 측면으로부터 상기 몸체부(231)의 타측 측면까지 드릴링 방식에 의해 냉각경로를 형성하게 된다.More specifically, in order to form a cooling channel in FIG. 3A as described above, in the present invention, the above-described cooling channel is formed by a drilling method. For example, in order to form a first horizontal cooling path, A cooling path is formed by a drilling method from one side surface of the
하지만, 이 경우, 상술한 도 3a의 제1수평 냉각경로(420) 이외에, 상술한 도 3b의 상기 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로(421a) 및 상기 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로(421b)도 동시에 형성되게 된다.However, in this case, in addition to the first
이때, 상기 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로(421a) 및 상기 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로(421b)에 의하여, 냉각수가 배출되게 되므로, 본 발명에서는, 상기 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로(421a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제1-1폐쇄부(422a); 및 상기 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로(421b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제1-2폐쇄부(422b)를 포함함으로써, 상기 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로(421a) 및 상기 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로(421b)에 의하여, 냉각수가 배출되는 것을 방지할 수 있다.At this time, since the cooling water is discharged by the
이는 제2수평 냉각경로, 제3수평 냉각경로, 제1수직 냉각경로 및 제2수직 냉각경로에서도 동일하게 적용될 수 있으므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Since the same can be applied to the second horizontal cooling path, the third horizontal cooling path, the first vertical cooling path and the second vertical cooling path, detailed descriptions thereof will be omitted.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 클래딩 장치의 헤드부를 도시하는 실사진이다.4 is a real picture showing a head portion of the laser cladding device according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 클래딩 장치의 헤드부(100)는, 상기 메인헤드(120)의 일정 영역과 결합되는 분말공급부(200)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the
이때, 본 발명에 따른 냉각경로는, 상기 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로(421a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제1-1폐쇄부(422a); 및 상기 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로(421b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제1-2폐쇄부(422b)를 포함하고, 또한, 상기 제2수평 냉각경로 일측 더미 경로(431a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제2-1폐쇄부(432a); 및 상기 제2수평 냉각경로 타측 더미 경로(431b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제2-2폐쇄부(432b)를 포함하며, 또한, 상기 제3수평 냉각경로 일측 더미 경로(441a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제3-1폐쇄부(442a); 및 상기 제3수평 냉각경로 타측 더미 경로(441b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제3-2폐쇄부(442b)를 포함한다.At this time, the cooling path according to the present invention, the first horizontal cooling path one-side closing portion (422a) for closing one end of one side of the dummy path (421a); And a 1-2
또한, 본 발명에 따른 냉각경로는, 상기 제1수직 냉각경로 일측 더미 경로(411a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제4-1폐쇄부(411a); 및 상기 제1수직 냉각경로 타측 더미 경로(411b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제4-2폐쇄부(422b)를 포함하고, 상기 제2수직 냉각경로 일측 더미 경로(451a)의 일측 단부를 폐쇄하는 제5-1폐쇄부(451a); 및 상기 제2수직 냉각경로 타측 더미 경로(451b)의 타측 단부를 폐쇄하는 제5-2폐쇄부(452b)를 포함한다.In addition, the cooling path according to the present invention, the first vertical cooling path, a 4-1
도 5a 내지 도 5c는 다양한 형태의 냉각채널을 도시하는 개략적인 사시도이다.5A to 5C are schematic perspective views showing various types of cooling channels.
이때, 도 5a는 냉각채널이 수평 냉각경로 중, 상술한 바와 같은 제3수평 냉각경로만을 포함하고 있는 경우를 도시하고 있고, 도 5b는 냉각채널이 수평 냉각경로 중, 상술한 바와 같은 제2수평 냉각경로 및 제3수평 냉각경로만을 포함하고 있는 경우를 도시하고 있으며, 도 5c는 냉각채널이 수평 냉각경로 중, 상술한 바와 같은 제1수평 냉각경로 내지 제3수평 냉각경로를 포함하고 있는 경우를 도시하고 있다.At this time, FIG. 5A shows a case in which the cooling channel includes only the third horizontal cooling path as described above among the horizontal cooling paths, and FIG. 5B shows the second horizontal as described above among the horizontal cooling paths of the cooling channels. A case where only the cooling path and the third horizontal cooling path are included is illustrated, and FIG. 5C shows a case in which the cooling channel includes the first horizontal cooling path to the third horizontal cooling path as described above. City.
한편, 상술한 도 5a 내지 도 5c에 대하여, 실험을 통해, 냉각효율을 측정하였다.Meanwhile, for the above-described FIGS. 5A to 5C, cooling efficiency was measured through an experiment.
도 6a는 도 5a의 냉각채널의 구조에서의 냉각효율을 도시하는 도면이고, 도 6b는 도 5b의 냉각채널의 구조에서의 냉각효율을 도시하는 도면이며, 도 6c는 도 5c의 냉각채널의 구조에서의 냉각효율을 도시하는 도면이다.FIG. 6A is a view showing cooling efficiency in the structure of the cooling channel of FIG. 5A, FIG. 6B is a view showing cooling efficiency in the structure of the cooling channel of FIG. 5B, and FIG. 6C is a structure of cooling channel of FIG. 5C It is a diagram showing the cooling efficiency in.
도 6a 내지 도 6c에서는 9개의 영역에서의 온도를 측정하였으며, 측정결과를 도 6a 내지 도 6c에 각각 도시하였다.In FIGS. 6A to 6C, temperatures in nine regions were measured, and measurement results are shown in FIGS. 6A to 6C, respectively.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 도 5a의 구조 및 도 5b의 구조에서는 전체적으로 불균일한 온도분포를 보임을 확인할 수 있으며, 특히, 약 580K 내지 622K의 온도분포를 보이고 있어, 냉각효율이 좋지 않음을 확인할 수 있다.Referring to Figures 6a to 6c, the structure of Figure 5a and the structure of Figure 5b it can be seen that the overall shows a non-uniform temperature distribution, in particular, shows a temperature distribution of about 580K to 622K, the cooling efficiency is not good Can be confirmed.
하지만, 도 5c의 구조에서는 전체적으로 균일한 온도분포를 보임을 확인할 수 있으며, 온도의 범위도 58K 미만으로, 전체적으로 냉각효율이 좋음을 확인할 수 있다.However, in the structure of FIG. 5C, it can be seen that the overall temperature distribution is uniform, and the temperature range is also less than 58K, so that the overall cooling efficiency can be confirmed.
따라서, 본 발명에서는, 상기 냉각경로(400)가 상기 분말가이드부(236)를 둘러싸는 형태로 배치됨에 의하여, 분말공급부에서의 분말의 용융을 방지하여 분말의 공급을 용이하게 할 수 있다.Therefore, in the present invention, by disposing the
또한, 본 발명에서는, 상기 냉각경로(400)가 상기 분말가이드부(236)를 둘러싸는 형태로 배치됨에 의하여, 상기 분말가이드부(236)의 전체 영역에 있어서, 균일한 온도분포를 유지함으로써, 상기 분말가이드부(236)를 통해 분사되는 분말이 전체적으로 균일하게 분사될 수 있다.In addition, in the present invention, the
한편, 일반적인 레이저 클래딩 장치에서는, 분말을 공급하는 분말공급채널과 이송가스를 공급하는 이송가스공급채널이 단일의 채널로 구성되어, 단일의 채널을 통해, 분말과 이송가스가 공급되고 있어, 분말의 공급이 용이하지 않은 문제점이 있다.On the other hand, in a general laser cladding device, a powder supply channel for supplying powder and a transport gas supply channel for supplying transport gas are composed of a single channel, and powder and transport gas are supplied through a single channel, thereby There is a problem that supply is not easy.
따라서, 본 발명에서는 이하의 구조를 통하여, 분말의 공급 효율이 우수한 레이저 클래딩 장치를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention is to provide a laser cladding device having excellent powder supply efficiency through the following structure.
즉, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 분말공급부의 노즐부(230)는, 상기 분말저장부(235)에 분말을 공급하기 위한 분말공급채널(240) 및 상기 분말공급채널(240)로부터 공급되는 분말을 이송하기 위한 가스공급채널(250)을 포함한다.That is, referring to FIGS. 2A and 2B, the
보다 구체적으로, 상기 분말공급채널(240)은 분말 유입부(241) 및 상기 분말 유입부(241)로 유입된 분말이 배출되는 분말 배출부(242)를 포함하며, 이때, 상기 분말 유입부(241)은 상기 몸체부(231)의 상단영역에 위치하여, 별도의 분말공급장치(미도시)로부터 분말을 공급받을 수 있고, 상기 분말 배출부(242)는 상기 분말저장부(235)와 연통되어, 상기 분말저장부(235)로 분말을 공급할 수 있다.More specifically, the
이때, 상기 분말공급채널(240)은, 금속분말과 함께, 분말의 원활한 흐름을 위하여 N2 가스를 추가로 유입할 수 있다.In this case, the
또한, 상기 가스공급채널(250)은 가스 유입부(251) 및 상기 가스 유입부(251)로 유입된 가스가 배출되는 가스 배출부(252)를 포함하며, 이때, 상기 가스 유입부(251)은 상기 몸체부(231)의 상단영역에 위치하여, 별도의 가스공급장치(미도시)로부터 가스를 공급받을 수 있다.In addition, the
또한, 상기 가스 배출부(252)는 상기 분말공급채널(240)의 일정 경로와 연통되어, 상기 가스 배출부(252)로부터 배출되는 가스는, 상기 분말 공급채널(240)로 유입되어, 상기 가스와 상기 분말이 상호 혼합될 수 있다.In addition, the
이때, 상기 가스는 아르곤 가스일 수 있으며, 상기 아르곤 가스를 통해, 분말의 이송을 원활하게 할 뿐만 아니라, 불활성 가스인 아르곤 가스를 통해, 우수한 용접 비드를 형성할 수 있다.At this time, the gas may be argon gas, and through the argon gas, as well as to facilitate the transfer of powder, through the inert gas argon gas, it is possible to form an excellent welding bead.
한편, 상기 분말 유입부(241) 및 상기 가스 유입부(251)가 상기 몸체부(231)의 상단영역에 위치함에 있어서, 상기 분말 유입부(241) 및 상기 가스 유입부(251)는 일정 간격 이격하여 위치할 수 있다.On the other hand, the
즉, 본 발명에 따른 분말공급부의 노즐부(230)는, 상기 분말저장부(235)에 분말을 공급하기 위한 분말공급채널(240) 및 상기 분말공급채널(240)로부터 공급되는 분말을 이송하기 위한 가스공급채널(250)을 포함하며, 이때, 상기 분말공급채널(240) 및 상기 가스공급채널(250)은 전체적으로 "y" 형태로 구성될 수 있다.That is, the
도 7a 내지 도 7c는 다양한 형태의 분말공급부를 도시하는 개략적인 사시도이다.7A to 7C are schematic perspective views showing various types of powder supply parts.
이때, 도 7a는 일반적인 구조의 분말공급부를 도시하고 있으며, 보다 구체적으로, 분말을 공급하는 분말공급채널과 이송가스를 공급하는 가스공급채널이 단일의 채널로 구성된 형태를 도시하고 있다.At this time, FIG. 7A shows a powder supply unit having a general structure, and more specifically, a powder supply channel for supplying powder and a gas supply channel for supplying transport gas are configured as a single channel.
또한, 도 7b는 분말을 공급하는 분말공급채널과 이송가스를 공급하는 가스공급채널이 2개의 채널로 구성된 분말공급부를 도시하고 있으며, 다만, 분말공급채널과 가스공급채널이 상호 연통되지 않고, 상술한 바와 같은 분말저장부로 각각 분말과 가스를 공급하는 형태를 도시하고 있다.In addition, FIG. 7B shows a powder supply unit composed of two channels in which a powder supply channel for supplying powder and a gas supply channel for supplying transport gas are provided. However, the powder supply channel and the gas supply channel are not communicated with each other. It shows the form of supplying powder and gas to the powder storage unit as described above.
또한, 도 7c는 본 발명에 따른 분말공급부를 도시하고 있으며, 도 7c에서는 분말공급채널과 가스공급채널이 상호 연통되어, 상기 분말공급채널 및 상기 가스공급채널이 전체적으로 "y" 형태로 구성된 형태를 도시하고 있다.In addition, FIG. 7c shows a powder supply unit according to the present invention, and in FIG. 7c, the powder supply channel and the gas supply channel communicate with each other, so that the powder supply channel and the gas supply channel are generally configured in a "y" form. City.
한편, 상술한 도 7a 내지 도 7c의 시뮬레이션 실험을 통해, 분말공급효율을 측정하였다.Meanwhile, the powder supply efficiency was measured through the simulation experiments of FIGS. 7A to 7C described above.
보다 구체적으로, 분말공급채널로 유입된 분말이, 최종적으로 분말분사부로 분사됨에 있어서의 분말공급효율을 측정하였으며, 분말이 1000개의 파티클의 분말이 분말공급채널로 유입된 상태에서, 상기 분말분사부로 분사된 파티클의 개수를 측정하였다.More specifically, the powder supply efficiency when the powder introduced into the powder supply channel was finally sprayed into the powder injection unit was measured, and in the state where powder of 1000 particles flowed into the powder supply channel, the powder was injected into the powder injection unit. The number of particles injected was measured.
도 8a는 도 7a의 분말공급부의 구조에서의 분말공급효율을 도시하는 도면이고, 도 8b는 도 7b의 분말공급부의 구조에서의 분말공급효율을 도시하는 도면이며, 도 8c는 도 7c의 분말공급부의 구조에서의 분말공급효율을 도시하는 도면이다.Figure 8a is a view showing the powder supply efficiency in the structure of the powder supply unit of Figure 7a, Figure 8b is a view showing the powder supply efficiency in the structure of the powder supply unit of Figure 7b, Figure 8c is a powder supply unit of Figure 7c It is a diagram showing the powder supply efficiency in the structure of.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 도 7a의 구조에서는 1000개의 파티클 중 613개의 파티클이 최종적으로 분말분사부를 통해 분사되었고, 도 7b의 구조에서는 1000개의 파티클 중 608개의 파티클이 최종적으로 분말분사부를 통해 분사되었으며, 도 7c에서는 1000개의 파티클 중 684개의 파티클이 최종적으로 분말분사부를 통해 분사되었음을 확인할 수 있다.8A to 8C, in the structure of FIG. 7A, 613 particles among 1000 particles were finally sprayed through the powder injection unit, and in the structure of FIG. 7B, 608 particles of 1000 particles were finally passed through the powder injection unit. In FIG. 7C, it can be seen that 684 particles out of 1000 particles were finally sprayed through the powder injection unit.
즉, 본 발명에 따른 분말공급채널과 가스공급채널이 상호 연통되어, 상기 분말공급채널 및 상기 가스공급채널이 전체적으로 "y" 형태로 구성된 형태에서는 684개의 파티클이 최종적으로 분말분사부를 통해 분사되어, 일반적인 구조의 도 7a, 즉, 분말을 공급하는 분말공급채널과 이송가스를 공급하는 가스공급채널이 단일의 채널로 구성된 형태보다 분말공급효율이 더 우수함을 확인할 수 있다.That is, in the form in which the powder supply channel and the gas supply channel according to the present invention are in communication with each other, and the powder supply channel and the gas supply channel are entirely configured in a "y" form, 684 particles are finally injected through the powder injection unit, 7A of the general structure, that is, the powder supply channel for supplying the powder and the gas supply channel for supplying the transport gas can be confirmed that the powder supply efficiency is better than the single channel configuration.
또한, 본 발명에 따른 분말공급부의 경우, 도 7b, 즉, 분말공급채널과 가스공급채널이 상호 연통되지 않고, 상술한 바와 같은 분말저장부로 각각 분말과 가스를 공급하는 형태로 구성된 경우보다 분말공급효율이 더 우수함을 확인할 수 있으며, 이는 별도의 가스공급채널을 두고 있다 하더라도, 본 발명에 따른 분말공급부의 형태에서의 분말공급효율이 우수함을 확인할 수 있다.In addition, in the case of the powder supply unit according to the present invention, FIG. 7B, that is, the powder supply channel and the gas supply channel are not in communication with each other, and the powder supply than the case where the powder and gas are respectively supplied to the powder storage unit as described above. It can be confirmed that the efficiency is more excellent, and even if a separate gas supply channel is provided, it can be confirmed that the powder supply efficiency in the form of a powder supply unit according to the present invention is excellent.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 분말공급채널과 가스공급채널이 상호 연통되어, 상기 분말공급채널 및 상기 가스공급채널이 전체적으로 "y" 형태로 구성된 형태를 통해, 분말공급효율이 우수한 레이저 클래딩 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, the powder supply channel and the gas supply channel are in communication with each other, and the powder supply channel and the gas supply channel are configured in an entirely "y" form, thereby providing a laser cladding device having excellent powder supply efficiency. Can provide.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
Claims (8)
상기 메인헤드의 일정 영역과 결합되는 분말공급부를 포함하고,
상기 분말공급부는, 분말을 분사하는 노즐부를 포함하며,
상기 노즐부는, 몸체부의 일정 영역에 위치하는 분말저장부; 상기 분말저장부로부터 연장되는 분말가이드부; 및 상기 몸체부의 내부영역에 위치하는 냉각채널을 포함하고,
상기 냉각채널은, 냉각수 유입경로; 상기 냉각수 유입경로로부터 연장되는 냉각경로; 및 상기 냉각경로로부터 연장되는 냉각수 배출경로를 포함하며,
상기 냉각경로는, 상기 냉각수 유입경로로부터 연장되고, 상기 몸체부의 제2방향으로 연장되며, 상기 몸체부의 일측에 위치하는 제1수직 냉각경로; 상기 제1수직 냉각경로로부터 분지되고, 상기 몸체부의 제2방향으로 연장되며, 상기 분말가이드부의 상단영역에 위치하는 제1수평 냉각경로; 상기 제1수직 냉각경로로부터 분지되고, 상기 몸체부의 제2방향으로 연장되며, 상기 제1수평 냉각경로와 일정 간격 이격하여 배치되는 제2수평 냉각경로; 상기 제1수직 냉각경로로부터 분지되고, 상기 몸체부의 제2방향으로 연장되며, 상기 제2수평 냉각경로와 일정 간격 이격하여 배치되고, 상기 분말가이드부의 하단영역에 위치하는 제3수평 냉각경로; 및 상기 제1수평 냉각경로, 상기 제2수평 냉각경로 및 상기 제3수평 냉각경로와 연결되고, 상기 몸체부의 제1방향으로 연장되며, 상기 몸체부의 타측에 위치하는 제2수직 냉각경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부.Main head; And
It includes a powder supply unit coupled to a certain area of the main head,
The powder supply unit includes a nozzle unit for spraying powder,
The nozzle unit, the powder storage unit located in a certain area of the body; A powder guide part extending from the powder storage part; And a cooling channel located in the inner region of the body portion,
The cooling channel, the cooling water inlet path; A cooling path extending from the cooling water inflow path; And a cooling water discharge path extending from the cooling path,
The cooling path includes: a first vertical cooling path extending from the cooling water inflow path, extending in a second direction of the body portion, and positioned on one side of the body portion; A first horizontal cooling path branched from the first vertical cooling path, extending in a second direction of the body portion, and positioned in an upper region of the powder guide portion; A second horizontal cooling path branched from the first vertical cooling path, extending in the second direction of the body portion, and spaced apart from the first horizontal cooling path by a predetermined distance; A third horizontal cooling path that is branched from the first vertical cooling path, extends in the second direction of the body portion, is spaced apart from the second horizontal cooling path by a predetermined distance, and is located in a lower region of the powder guide portion; And a second vertical cooling path connected to the first horizontal cooling path, the second horizontal cooling path, and the third horizontal cooling path, extending in the first direction of the body portion, and located on the other side of the body portion. Head portion of the laser cladding device, characterized in that.
상기 냉각수 유입경로는 상기 몸체부의 일측 측면에 위치하는 냉각수 유입구; 및 상기 냉각수 유입구로부터 연장되고, 상기 몸체부의 제1방향으로 연장되는 냉각수 유입라인을 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부.According to claim 1,
The cooling water inflow path is a cooling water inlet located on one side of the body portion; And a cooling water inflow line extending from the cooling water inlet and extending in a first direction of the body portion.
상기 냉각수 배출경로는, 상기 제2수직 냉각경로로부터 연장되고, 상기 몸체부의 제1방향으로 연장되는 냉각수 배출라인; 및 상기 냉각수 배출라인의 단부에 위치하고, 상기 몸체부의 타측 측면에 위치하는 냉각수 배출구를 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부.According to claim 2,
The cooling water discharge path includes: a cooling water discharge line extending from the second vertical cooling path and extending in a first direction of the body portion; And a cooling water discharge port located at an end of the cooling water discharge line and located at the other side surface of the body part.
상기 냉각채널은,
상기 제1수평 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 측면으로 연장되는 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제1수평 냉각경로의 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 측면으로 연장되는 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제1수평 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제1-1폐쇄부; 및 상기 제1수평 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제1-2폐쇄부를 포함하고,
또한, 상기 제2수평 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 측면으로 연장되는 제2수평 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제2수평 냉각경로의 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 측면으로 연장되는 제2수평 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제2수평 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제2-1폐쇄부; 및 상기 제2수평 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제2-2폐쇄부를 포함하며,
또한, 상기 제3수평 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 측면으로 연장되는 제3수평 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제3수평 냉각경로의 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 측면으로 연장되는 제3수평 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제3수평 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제3-1폐쇄부; 및 상기 제3수평 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제3-2폐쇄부를 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부.According to claim 1,
The cooling channel,
A dummy path on one side of the first horizontal cooling path extending from one end of the first horizontal cooling path to one side of the body portion; A dummy path on the other side of the first horizontal cooling path extending from the other end of the first horizontal cooling path to the other side of the body portion; A first-first closing portion closing one end of the first horizontal cooling path on one side of the dummy path; And a first-second closing part closing the other end of the dummy path on the other side of the first horizontal cooling path,
In addition, a dummy path on one side of the second horizontal cooling path extending from one end of the second horizontal cooling path to one side of the body portion; A second dummy path of the second horizontal cooling path extending from the other end of the second horizontal cooling path to the other side of the body portion; A second-closed portion closing one end of the dummy path on one side of the second horizontal cooling path; And a second-second closing portion that closes the other end of the dummy path on the other side of the second horizontal cooling path,
In addition, a dummy path on one side of the third horizontal cooling path extending from one end of the third horizontal cooling path to one side surface of the body portion; A third dummy path of the third horizontal cooling path extending from the other end of the third horizontal cooling path to the other side of the body portion; A 3-1 closing portion closing one end of the dummy path on one side of the third horizontal cooling path; And a 3-2 closing portion closing the other end of the dummy path on the other side of the third horizontal cooling path.
상기 냉각채널은,
상기 제1수직 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 길이방향으로 연장되는 제1수직 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제1수직 냉각경로 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 길이방향으로 연장되는 제1수직 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제1수직 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제4-1폐쇄부; 및 상기 제1수직 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제4-2폐쇄부를 포함하고,
또한, 상기 제2수직 냉각경로의 일측 단부로부터 상기 몸체부의 일측 길이방향으로 연장되는 제2수직 냉각경로 일측 더미 경로; 상기 제2수직 냉각경로의 타측 단부로부터 상기 몸체부의 타측 길이방향으로 연장되는 제2수직 냉각경로 타측 더미 경로; 상기 제2수직 냉각경로 일측 더미 경로의 일측 단부를 폐쇄하는 제5-1폐쇄부; 및 상기 제2수직 냉각경로 타측 더미 경로의 타측 단부를 폐쇄하는 제5-2폐쇄부를 포함하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부.The method of claim 3,
The cooling channel,
A dummy path on one side of the first vertical cooling path extending from one end of the first vertical cooling path in a longitudinal direction of the body portion; A dummy path on the other side of the first vertical cooling path extending from the other end of the first vertical cooling path in the other longitudinal direction of the body portion; A 4-1 closing portion closing one end of the dummy path on one side of the first vertical cooling path; And a 4-2 closing portion closing the other end of the dummy path on the other side of the first vertical cooling path.
In addition, a dummy path on one side of the second vertical cooling path extending from one end of the second vertical cooling path in a longitudinal direction of the body portion; A dummy path on the other side of the second vertical cooling path extending from the other end of the second vertical cooling path in the other longitudinal direction of the body portion; A 5-1 closing portion closing one end of the dummy path on one side of the second vertical cooling path; And a 5-2 closing portion that closes the other end of the dummy path on the other side of the second vertical cooling path.
상기 노즐부는, 상기 분말저장부에 분말을 공급하기 위한 분말공급채널; 및 상기 분말공급채널로부터 공급되는 분말을 이송하기 위한 가스공급채널을 더 포함하고,
상기 분말공급채널 및 상기 가스공급채널은 "y" 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부.According to claim 1,
The nozzle unit, a powder supply channel for supplying powder to the powder storage unit; And a gas supply channel for transporting powder supplied from the powder supply channel.
The powder supply channel and the gas supply channel is a head portion of the laser cladding device, characterized in that configured in the "y" form.
상기 분말공급채널은, 분말 유입부 및 상기 분말 유입부로 유입된 분말이 배출되는 분말 배출부를 포함하며,
상기 분말 유입부는 상기 몸체부의 상단영역에 위치하고, 상기 분말 배출부는 상기 분말저장부와 연통되어, 상기 분말저장부로 분말을 공급하는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부.The method of claim 6,
The powder supply channel includes a powder inlet and a powder outlet through which powder introduced into the powder inlet is discharged,
The powder inlet portion is located in the upper region of the body portion, the powder discharge portion is in communication with the powder storage portion, the head portion of the laser cladding device characterized in that to supply the powder to the powder storage portion.
상기 가스공급채널은, 가스 유입부 및 상기 가스 유입부로 유입된 가스가 배출되는 가스 배출부를 포함하며,
상기 가스 유입부은 상기 몸체부의 상단영역에 위치하고, 상기 가스 배출부는 상기 분말공급채널의 일정 경로와 연통되어, 상기 가스 배출부로부터 배출되는 가스는, 상기 분말 공급채널로 유입되는 것을 특징으로 하는 레이저 클래딩 장치의 헤드부.
The method of claim 7,
The gas supply channel includes a gas inlet and a gas outlet through which gas introduced into the gas inlet is discharged.
The gas inlet portion is located in the upper region of the body portion, the gas outlet portion is in communication with a certain path of the powder supply channel, the gas discharged from the gas outlet, laser cladding, characterized in that flowing into the powder supply channel Head of the device.
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CN113774376A (en) * | 2021-09-09 | 2021-12-10 | 中国矿业大学 | Laser cladding self-adaptive scanning path planning method based on transient temperature field feedback |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63138988U (en) * | 1987-03-02 | 1988-09-13 | ||
KR20040008880A (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-31 | 윤재옥 | Plazma Welding Torch |
KR100770748B1 (en) | 2006-12-22 | 2007-10-26 | 한국생산기술연구원 | Wire heating apparatus for metal inert gas welding |
KR20180009632A (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-29 | (주) 유로비젼레이저 | Laser cladding nozzle |
KR20180057879A (en) * | 2016-11-23 | 2018-05-31 | 창원대학교 산학협력단 | A Head part of Laser cladding equipment |
-
2019
- 2019-01-17 KR KR1020190006083A patent/KR102175228B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63138988U (en) * | 1987-03-02 | 1988-09-13 | ||
KR20040008880A (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-31 | 윤재옥 | Plazma Welding Torch |
KR100770748B1 (en) | 2006-12-22 | 2007-10-26 | 한국생산기술연구원 | Wire heating apparatus for metal inert gas welding |
KR20180009632A (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-29 | (주) 유로비젼레이저 | Laser cladding nozzle |
KR20180057879A (en) * | 2016-11-23 | 2018-05-31 | 창원대학교 산학협력단 | A Head part of Laser cladding equipment |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113774376A (en) * | 2021-09-09 | 2021-12-10 | 中国矿业大学 | Laser cladding self-adaptive scanning path planning method based on transient temperature field feedback |
CN113774376B (en) * | 2021-09-09 | 2022-06-28 | 中国矿业大学 | Laser cladding self-adaptive scanning path planning method based on transient temperature field feedback |
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