RU185687U1 - A device for automatically switching a gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder in direct laser growth using disk powder feeders - Google Patents

A device for automatically switching a gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder in direct laser growth using disk powder feeders Download PDF

Info

Publication number
RU185687U1
RU185687U1 RU2018131170U RU2018131170U RU185687U1 RU 185687 U1 RU185687 U1 RU 185687U1 RU 2018131170 U RU2018131170 U RU 2018131170U RU 2018131170 U RU2018131170 U RU 2018131170U RU 185687 U1 RU185687 U1 RU 185687U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
pneumatic
gas
direct laser
injector
Prior art date
Application number
RU2018131170U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Глеб Андреевич Туричин
Евгений Вячеславович Земляков
Константин Дмитриевич Бабкин
Михаил Валерьевич Кузнецов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ")
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ")
Priority to RU2018131170U priority Critical patent/RU185687U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU185687U1 publication Critical patent/RU185687U1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/121—Coherent waves, e.g. laser beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C19/00—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
    • B05C19/06—Storage, supply or control of the application of particulate material; Recovery of excess particulate material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области изготовления точных заготовок методом прямого лазерного выращивания и может быть использована в судостроении, авиакосмической промышленности, двигателестроении, автомобильной промышленности и в других отраслях машиностроения. Техническая проблема заявляемого устройства заключается в создании конструкции устройства автоматического переключения газопорошкового потока, обеспечивающего непрерывную подачу металлического порошка при прямом лазерном выращивании. Устройство автоматического переключения газопорошкового потока для обеспечения непрерывной подачи металлического порошка при прямом лазерном выращивании, содержащее пневмопривод, жёстко соединенный с коллектором, пневмоцилиндр, внутри которого расположен поршень со штоком, основание, выполненное в виде профиля, к которому жёстко присоединена каретка с инжектором, на верхней грани которого установлены два входных пневматических фитинга, соединенных с питателем с помощью гибких шлангов, при этом коллектор выполнен с внутренней вставкой, изготовленной из фторсодержащего полимера, внутри которой расположены уловители порошка, выполненные в виде усеченного конуса, большее основание которого расположено со стороны входных пневматических фитингов, а меньшее основание соединено с отверстиями, в которые вставлены сбрасывающие пневматические фитинги, между которыми расположен транспортирующий пневматический фитинг, причем пневмопривод снабжен датчиками положения инжектора, соединенными с контроллером, а на верхней грани пневмопривода выполнено два отверстия.

Figure 00000001
The utility model relates to the field of manufacturing precision blanks by direct laser growing method and can be used in shipbuilding, aerospace industry, engine manufacturing, automotive industry and other engineering industries. The technical problem of the claimed device is to create the design of a device for automatically switching a gas-powder flow, providing a continuous supply of metal powder in direct laser growth. A device for automatically switching a gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder during direct laser growth, containing a pneumatic actuator rigidly connected to the collector, a pneumatic cylinder inside which a piston with a rod is located, a base made in the form of a profile, to which a carriage with an injector is rigidly attached, on the top the face of which two pneumatic inlet fittings are installed, connected to the feeder using flexible hoses, while the collector is made with an internal insert made of a fluorine-containing polymer, inside of which there are powder traps made in the form of a truncated cone, the larger base of which is located on the side of the pneumatic inlet fittings, and the smaller base is connected to the holes into which the pneumatic discharge fittings are inserted, between which there is a transporting pneumatic fitting, moreover, the pneumatic actuator is equipped with injector position sensors connected to the controller, and two holes are made on the upper face of the pneumatic actuator.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к области изготовления точных заготовок методом прямого лазерного выращивания и может быть использована в судостроении, авиакосмической промышленности, двигателестроении, автомобильной промышленности и в других отраслях машиностроения.The utility model relates to the field of manufacturing precision blanks by direct laser growing method and can be used in shipbuilding, aerospace industry, engine manufacturing, automotive industry and other engineering industries.

Известно устройство для подачи порошка по патенту № CN202070444, опубл. 14.12.2011 по классам МПК B05B12/00, B05C19/06, состоящее из порошкового питателя и датчика определения массы расходуемого порошка. Данное устройство позволяет контролировать расход металлического порошка и определять количество оставшегося в колбе металлического порошка с высокой точностью, но не предназначено для обеспечения непрерывной работы порошкового питателя, в том числе в процессе длительного выращивания.A device for supplying powder according to patent No. CN202070444, publ. 12/14/2011 by IPC classes B05B12 / 00, B05C19 / 06, consisting of a powder feeder and a sensor for determining the mass of the consumed powder. This device allows you to control the flow of metal powder and determine the amount of metal powder remaining in the flask with high accuracy, but is not intended to ensure continuous operation of the powder feeder, including during long-term growth.

Известно устройство синхронной подачи порошка для установки лазерного плакирования (патент № CN103014696A «Synchronous powder feeding device for laser cladding machining», опубл. 03.04.2013 по классу МПК C23C24/10), состоящее из двух колб, в которых располагается металлический порошок, и соединяющего их клапана. Данное устройство позволяет регулировать расход порошка, подаваемого из каждой колбы, с целью обеспечения требуемого химического состава подаваемой газопорошковой смеси. Недостатком устройства является отсутствие возможности обеспечения непрерывной автоматической работы в процессе длительного процесса выращивания.A device for synchronous powder feeding for a laser cladding installation is known (patent No. CN103014696A "Synchronous powder feeding device for laser cladding machining", published 04/03/2013 according to IPC class C23C24 / 10), consisting of two flasks in which metal powder is located, and a connecting their valve. This device allows you to adjust the flow rate of the powder supplied from each flask, in order to ensure the required chemical composition of the supplied gas-powder mixture. The disadvantage of this device is the inability to provide continuous automatic operation during the long process of growing.

Наиболее близким аналогом является высокоскоростной порошковый переключатель «High-Speed Powder Switch – System Technology for Laser Material Deposition», разработанный Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT (https://www.ilt.fraunhofer.de/en.html). Порошковый переключатель предназначен для отключения подачи газопорошкового потока в процессе лазерного выращивания, а также обладает возможностью автоматического переключения газопорошкового потока для обеспечения его непрерывной подачи в процессе длительного выращивания. Устройство состоит из корпуса, поворотного пневмоцилиндра с выходным валом, соединяющей муфты, инжектора с выходными отверстиями, коллектора с порошковыми приёмниками и выходными отверстиями, входных трубок и выходных трубок. Газопорошковый поток подаётся в правую входную трубку переключателя, далее по входной трубке подаётся в выходное отверстие инжектора, порошковый приёмник и выходное отверстие коллектора на центральную выходную трубку, далее по транспортным трубкам в наплавочное сопло, через которое подаётся в зону воздействия лазерного источника. В процессе лазерного выращивания возможно выключение газопорошкового потока в случае необходимости. Также устройство можно использовать для обеспечения непрерывной подачи газопорошкового потока в процессе выращивания при использовании устройства совместно с системой определения массы металлического порошка в колбе порошкового питателя и автоматизации процессе переключения.The closest analogue is the High-Speed Powder Switch - System Technology for Laser Material Deposition, developed by the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT (https://www.ilt.fraunhofer.de/en.html). The powder switch is designed to shut off the flow of the gas powder stream during the laser growing process, and also has the ability to automatically switch the gas powder stream to ensure its continuous supply during long-term growth. The device consists of a housing, a rotary pneumatic cylinder with an output shaft, connecting couplings, an injector with outlet openings, a collector with powder receivers and outlet openings, inlet tubes and outlet tubes. The gas-powder stream is fed into the right inlet tube of the switch, then through the inlet tube it is fed to the outlet of the injector, the powder receiver and the outlet of the collector to the central outlet tube, then through the transport tubes to the surfacing nozzle, through which it is fed into the zone of the laser source. In the process of laser growing, it is possible to turn off the gas powder stream if necessary. The device can also be used to provide a continuous supply of a gas-powder stream during the growing process when using the device in conjunction with a system for determining the mass of metal powder in a powder feeder flask and automating the switching process.

Основными недостатками данного переключателя являются:The main disadvantages of this switch are:

- наличие стенок между порошковыми приёмниками отверстий коллектора, являющимися препятствием газопорошковому потоку в момент переключения инжектора, что негативно влияет на равномерность подачи газопорошкового потока в зону выращивания и геометрию выращиваемого изделия;- the presence of walls between the powder receivers of the collector openings, which are an obstacle to the gas-powder flow at the moment of switching the injector, which negatively affects the uniformity of the gas-powder flow in the growing zone and the geometry of the grown product;

- устройство не имеет гравитационного датчика, фиксирующего массу подающего порошка в процессе его подачи;- the device does not have a gravitational sensor, fixing the mass of the feed powder in the process of its supply;

- отсутствие системы, сигнализирующей об отсутствии металлического порошка в колбе порошкового питателя или иных причинах изменения порошкового потока;- the absence of a system signaling the absence of metal powder in the flask of the powder feeder or other reasons for the change in the powder flow;

- устройство не автоматизировано.- the device is not automated.

Техническая проблема заявляемого устройства заключается в создании конструкции устройства автоматического переключения газопорошкового потока, обеспечивающего непрерывную подачу металлического порошка при прямом лазерном выращивании.The technical problem of the claimed device is to create the design of a device for automatically switching a gas-powder flow, providing a continuous supply of metal powder in direct laser growth.

Технический результат достигается за счет конструкции устройства автоматического переключения газопорошкового потока для обеспечения непрерывной подачи металлического порошка при прямом лазерном выращивании, содержащего пневмопривод, жёстко соединенный с коллектором, пневмоцилиндр, внутри которого расположен поршень со штоком, основание, выполненное в виде профиля, к которому жёстко присоединена каретка с инжектором, на верхней грани которого установлены два входных пневматических фитинга, соединенных с питателем с помощью гибких шлангов, при этом коллектор выполнен с внутренней вставкой, изготовленной из фторсодержащего полимера, внутри которой расположены уловители порошка, выполненные в виде усеченного конуса, большее основание которого расположено со стороны входных пневматических фитингов, а меньшее основание соединено с отверстиями, в которые вставлены сбрасывающие пневматические фитинги, между которыми расположен транспортирующий пневматический фитинг, причем пневмопривод снабжен датчиками положения инжектора, соединенными с контроллером, а на верхней грани пневмопривода выполнено два отверстия. The technical result is achieved due to the design of the device for automatically switching the gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder during direct laser growth, containing a pneumatic drive rigidly connected to the collector, a pneumatic cylinder inside which a piston with a rod is located, a base made in the form of a profile to which it is rigidly attached a carriage with an injector, on the upper side of which there are two pneumatic inlet fittings connected to the feeder by means of bending hoses, while the collector is made with an internal insert made of fluorine-containing polymer, inside of which there are powder traps made in the form of a truncated cone, the larger base of which is located on the side of the pneumatic inlet fittings, and the smaller base is connected to the holes into which the pneumatic discharge fittings are inserted between which there is a transporting pneumatic fitting, and the pneumatic actuator is equipped with injector position sensors connected to the controller, and on the top It verge of pneumatically two holes performed.

Полезная модель поясняется чертежами, где:The utility model is illustrated by drawings, where:

- на Фиг. 1 изображен внешний вид устройства;- in FIG. 1 shows the appearance of the device;

- на Фиг. 2 изображен пневмоцилиндр в сборе с ограничителями движения каретки;- in FIG. 2 shows a pneumatic cylinder assembly with carriage limiters;

- на Фиг. 3 изображен пневмоцилиндр в разрезе;- in FIG. 3 shows a pneumatic cylinder in a section;

- на Фиг. 4 изображен внешний вид каретки в сборе;- in FIG. 4 shows the appearance of the carriage assembly;

- на Фиг. 5 изображен функциональный блок в сборе (вид со стороны пневмопривода);- in FIG. 5 shows the functional block assembly (view from the side of the pneumatic actuator);

- на Фиг. 6 представлена блок-схема работы устройства.- in FIG. 6 shows a block diagram of the operation of the device.

Устройство автоматического переключения газопорошкового потока для обеспечения непрерывной подачи металлического порошка при прямом лазерном выращивании с использованием дисковых порошковых питателей содержит пневмопривод 1, жёстко соединенный с коллектором 14, пневмоцилиндр 2, внутри которого расположен поршень 9 со штоком 8, основание 6, выполненное в виде профиля. К основанию 6 жёстко присоединена каретка 4 с инжектором 11. В отверстие каретки 4 установлен упор 10. Инжектор 11 крепится винтами 12 к отверстиям 13 каретки 4. На верхней грани инжектора 11 установлены два входных пневматических фитинга 17, соединенные с питателем с помощью гибких шлангов (на чертеже не показано). Коллектор 14 выполнен с внутренней вставкой 15, изготовленной из фторсодержащего полимера, внутри которой расположены уловители порошка 19, выполненные в виде усеченного конуса, большее основание которого расположено со стороны входных пневматических фитингов 17, а меньшее основание соединено со стороны отверстий 18, в которые вставлены сбрасывающие пневматические фитинги 20, между которыми расположен транспортирующий пневматический фитинг 21. Пневмопривод 1 снабжен двумя индукционными датчиками 22 положения каретки с инжектором, соединенными с контроллером (на чертеже не показано) с помощью проводов 23, а на верхней грани пневмопривода 1 выполнено два отверстия 24 для подачи сжатого воздуха в полости пневмоцилиндра 2, обеспечивающего перемещение поршня 9 совместно со штоком 8, основанием 6 и кареткой 11 относительно коллектора 14. Один из индукционных датчиков 22 регистрирует положение каретки в крайнем левом, а второй в крайнем правом и передает сигнал о положении каретки 4 с инжектором 11 в контроллер.A device for automatically switching a gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder during direct laser growth using disk powder feeders contains a pneumatic actuator 1, rigidly connected to the manifold 14, a pneumatic cylinder 2, inside of which a piston 9 with a rod 8, a base 6, made in the form of a profile. A carriage 4 with an injector 11 is rigidly attached to the base 6. A stop 10 is installed in the hole of the carriage 4. The injector 11 is fastened with screws 12 to the holes 13 of the carriage 4. On the upper edge of the injector 11, two pneumatic inlet fittings 17 are connected to the feeder using flexible hoses ( not shown in the drawing). The collector 14 is made with an internal insert 15 made of fluorine-containing polymer, inside of which there are powder traps 19 made in the form of a truncated cone, the larger base of which is located on the side of the pneumatic inlet fittings 17, and the smaller base is connected from the side of the holes 18 into which the discharge pneumatic fittings 20, between which there is a transporting pneumatic fitting 21. The pneumatic actuator 1 is equipped with two induction sensors 22 of the position of the carriage with an injector connected connected to the controller (not shown) using wires 23, and on the upper edge of the pneumatic actuator 1 there are two openings 24 for supplying compressed air to the cavity of the pneumatic cylinder 2, providing movement of the piston 9 together with the rod 8, base 6 and carriage 11 relative to the collector 14 One of the induction sensors 22 registers the position of the carriage in the far left, and the second in the far right and transmits a signal on the position of the carriage 4 with the injector 11 to the controller.

Принцип работы заявляемого устройства.The principle of operation of the claimed device.

Два эжектора дискового порошкового питателя подключаются с помощью шлангов к входным пневматическим фитингам 17 инжектора 11. При этом в процессе прямого лазерного выращивания газопорошковый поток подаётся в наплавочное сопло и зону обработки через левый входной пневматический фитинг 17 и центральный транспортирующий пневматический фитинг 21 коллектора 14. Каретка 4 пневмопривода 1 находится в положении, показанном на фиг. 1 и определяемом индукционными датчиками положения 22, при этом упор 10 каретки 4 соприкасается с правым ограничителем движения 3 пневмоцилиндра 2. Управление пневмоприводом 1 может осуществляться пневмораспределителем с электроуправлением 5/2. В момент, когда в колбе порошкового питателя, заканчивается металлический порошок, срабатывает гравитационный датчик, расположенный в порошковом питателе (на чертеже не показано), подающий сигнал в контроллер (в составе комплекса установки прямого лазерного выращивания), в котором данный сигнал обрабатывается. Далее от контроллера подаётся сигнал в порошковый питатель для включения второго диска с целью подачи газопорошкового потока из второй колбы. Газопорошковый поток, подаваемый из второй колбы, попадает в правый входной пневматический фитинг 17 и удаляется через правый сбрасываемый пневматический фитинг 20 в резервуар для сбора и хранения порошка. Через время, необходимое для преодоления газопорошковым потоком расстояния от диска порошкового питателя до правого входного пневматического фитинга 17, пневмораспределитель с электроуправлением 5/2 подаёт сжатый воздух под давлением через правое отверстие 24 в полость пневмоцилиндра 2 и перемещает поршень 9 с основанием 6, кареткой 4 с инжектором 11 в крайнее левое положение (фиг. 1) до соприкосновения с упором 10 каретки 4 с левым ограничителем движения 3 пневмоцилиндра 2. В данном положении каретки 4 правый входной пневматический фитинг 17 инжектора 11 занимает центральное положение и устанавливается напротив транспортирующего пневматического фитинга 21 коллектора 14. Левый входной пневматический фитинг 17 инжектора 11 занимает крайнее левое положение напротив левого сбрасывающего пневматического фитинга 20 коллектора 14. Далее левый индукционный датчик положения 22 определяет положение каретки 4 с инжектором 11 и подаёт сигнал в контроллер для выключения подачи порошка из первой колбы, после чего срабатывают световой и звуковой сигналы, напоминающие оператору об окончании порошка в данной колбе. В случае завершения программы выращивания изделия контроллер подаёт сигнал отключения порошкового питателя и лазерного излучения. В случае недостаточного расхода порошка из диска порошкового питателя гравитационный датчик подаёт сигнал в контроллер, после чего от контроллера подаются сигналы на срабатывание светового и звукового сигналов, указывающие оператору на недостаточный газопорошковый поток и отключение лазерного источника.Two ejectors of the disk powder feeder are connected via hoses to the pneumatic inlet fittings 17 of the injector 11. In this process, during direct laser growth, the gas-powder stream is fed to the surfacing nozzle and the treatment zone through the left pneumatic inlet fitting 17 and the central transport pneumatic fitting 21 of the collector 14. Carriage 4 pneumatic actuator 1 is in the position shown in FIG. 1 and determined by induction position sensors 22, while the emphasis 10 of the carriage 4 is in contact with the right limiter 3 of the pneumatic cylinder 2. The pneumatic actuator 1 can be controlled by a 5/2 electrically controlled pneumatic distributor. At the moment when the metal powder ends in the flask of the powder feeder, the gravitational sensor, located in the powder feeder (not shown in the drawing), sends a signal to the controller (as part of the direct laser growing installation complex), in which this signal is processed. Next, a signal is sent from the controller to the powder feeder to turn on the second disk in order to supply a gas-powder stream from the second flask. The gas-powder stream supplied from the second flask enters the right inlet pneumatic fitting 17 and is removed through the right discharged pneumatic fitting 20 into the reservoir for collecting and storing the powder. After the time required for the gas-powder flow to travel from the powder feeder disk to the right pneumatic inlet fitting 17, a 5/2 electrically controlled pneumatic distributor supplies compressed air under pressure through the right-hand hole 24 to the cavity of the pneumatic cylinder 2 and moves the piston 9 with the base 6, the carriage 4 s the injector 11 to the leftmost position (Fig. 1) until it contacts the stop 10 of the carriage 4 with the left movement limiter 3 of the pneumatic cylinder 2. In this position of the carriage 4, the right pneumatic inlet fitting 17 also Ktor 11 occupies a central position and is installed opposite the transporting pneumatic fitting 21 of the manifold 14. The left inlet pneumatic fitting 17 of the injector 11 occupies the leftmost position opposite the left discharge pneumatic fitting 20 of the manifold 14. Next, the left induction position sensor 22 determines the position of the carriage 4 with the injector 11 and feeds signal to the controller to turn off the powder supply from the first flask, after which light and sound signals are triggered, reminding the operator of the end of the powder but in this flask. If the product growing program is completed, the controller sends a signal to turn off the powder feeder and laser radiation. In case of insufficient powder flow from the powder feeder disk, the gravity sensor sends a signal to the controller, after which signals are sent from the controller to trigger light and sound signals, indicating to the operator that the gas powder flow is insufficient and the laser source is turned off.

Преимущества заявляемого устройства по сравнению с прототипом:The advantages of the claimed device compared to the prototype:

- в процессе перемещения коллектора 14 относительно инжектора 11 расход порошка не изменяется благодаря трапециевидному сечению уловителя порошка 19, обеспечивающей высокое качество формирования выращиваемого изделия на протяжении всего цикла его изготовления;- in the process of moving the collector 14 relative to the injector 11, the powder flow rate does not change due to the trapezoidal cross-section of the powder trap 19, which ensures high quality formation of the grown product throughout the entire manufacturing cycle;

- гравитационные датчики, установленные в порошковом питателе, фиксируют расход порошка с высокой точностью, обеспечивают контроль расхода порошка для образования слоёв требуемой геометрии согласно 3D модели, позволяют рассчитать время до окончания порошка в колбах и передать статистические данные расхода порошка в процессе выращивания в ПК для дальнейшего анализа оператором;- gravity sensors installed in the powder feeder record the powder consumption with high accuracy, provide control of the powder consumption for the formation of layers of the required geometry according to the 3D model, allow you to calculate the time until the end of the powder in the flasks and transfer the statistics of the powder consumption during the growth process in a PC for later analysis by the operator;

- индукционные датчики положения 22 обеспечивают точное определение местоположения каретки 4 с инжектором 11 и передачу сигнала в контроллер для своевременной подачи сжатого воздуха пневмораспределителем с электроуправлением 5/2 в требуемое отверстие 24 пневмоцилиндра 2;- induction position sensors 22 provide accurate determination of the location of the carriage 4 with the injector 11 and the transmission of the signal to the controller for the timely supply of compressed air with a 5/2 electrically controlled pneumatic distributor to the required hole 24 of the pneumatic cylinder 2;

- в устройстве предусмотрено оповещение световым и звуковым сигналами, напоминающими оператору об отсутствии порошка в одной из колб и о необходимости её заполнения, или о недостаточном расходе газопорошковой струи в случае загрязнения диска порошкового питателя или иных компонентов системы.- the device provides notification by light and sound signals reminding the operator about the absence of powder in one of the flasks and the need to fill it, or about insufficient consumption of the gas-powder jet in case of contamination of the powder feeder disk or other system components.

Claims (1)

Устройство автоматического переключения газопорошкового потока для подачи металлического порошка при прямом лазерном выращивании, содержащее пневмопривод, жёстко соединенный с коллектором, пневмоцилиндр, внутри которого расположен поршень со штоком, основание, выполненное в виде профиля, к которому жёстко присоединена каретка с инжектором, на верхней грани которого установлены два входных пневматических фитинга, соединенных с питателем с помощью гибких шлангов, при этом коллектор выполнен с внутренней вставкой, изготовленной из фторсодержащего полимера, внутри которой расположены уловители порошка, выполненные в виде усеченного конуса, большее основание которого расположено со стороны входных пневматических фитингов, а меньшее основание соединено с отверстиями, в которые вставлены сбрасывающие пневматические фитинги, между которыми расположен транспортирующий пневматический фитинг, причем пневмопривод снабжен датчиками положения инжектора, соединенными с контроллером, а на верхней грани пневмопривода выполнено два отверстия. A device for automatically switching a gas-powder flow for supplying metal powder during direct laser growth, containing a pneumatic actuator rigidly connected to the collector, a pneumatic cylinder inside which a piston with a rod is located, a base made in the form of a profile to which a carriage with an injector is rigidly attached, on the upper face of which two pneumatic inlet fittings are installed, connected to the feeder using flexible hoses, while the collector is made with an internal insert made of fluorine containing polymer, inside which there are powder traps made in the form of a truncated cone, the larger base of which is located on the side of the pneumatic inlet fittings, and the smaller base is connected to the holes into which the pneumatic discharge fittings are inserted, between which the transporting pneumatic fitting is located, and the pneumatic actuator is equipped with sensors the injector position connected to the controller, and two holes are made on the upper edge of the pneumatic actuator.
RU2018131170U 2018-08-29 2018-08-29 A device for automatically switching a gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder in direct laser growth using disk powder feeders RU185687U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131170U RU185687U1 (en) 2018-08-29 2018-08-29 A device for automatically switching a gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder in direct laser growth using disk powder feeders

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131170U RU185687U1 (en) 2018-08-29 2018-08-29 A device for automatically switching a gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder in direct laser growth using disk powder feeders

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU185687U1 true RU185687U1 (en) 2018-12-13

Family

ID=64754469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018131170U RU185687U1 (en) 2018-08-29 2018-08-29 A device for automatically switching a gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder in direct laser growth using disk powder feeders

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU185687U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808616C2 (en) * 2019-01-25 2023-11-30 Вагнер Интернэшнл Аг Device for supplying powder for application and installation for application of powder coating with device for supplying powder

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202070444U (en) * 2011-04-06 2011-12-14 彭文 Powder feeding system
CN103014696A (en) * 2012-12-13 2013-04-03 华南师范大学 Synchronous powder feeding device for laser cladding machining
RU172047U1 (en) * 2016-08-23 2017-06-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" DEVICE FOR MANUFACTURE OF PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202070444U (en) * 2011-04-06 2011-12-14 彭文 Powder feeding system
CN103014696A (en) * 2012-12-13 2013-04-03 华南师范大学 Synchronous powder feeding device for laser cladding machining
RU172047U1 (en) * 2016-08-23 2017-06-27 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" DEVICE FOR MANUFACTURE OF PRODUCTS FROM POWDERED MATERIALS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GERHARD MARIA BACKES et al, High-speed powder switch - system technology for laser material deposition, "ANNULAR REPORT FRAUNHOFER INSTITUTE FOR LASER TECHNOLOGY", 2012, p.93. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808616C2 (en) * 2019-01-25 2023-11-30 Вагнер Интернэшнл Аг Device for supplying powder for application and installation for application of powder coating with device for supplying powder
RU223626U1 (en) * 2023-12-27 2024-02-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" Device for automatic switching of gas-powder flow during continuous direct laser growing process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106662098B (en) Material distribution tracking and control
JP6359267B2 (en) System and method for injecting cylinder lubricant into a large cylinder
CA2045463C (en) Apparatus and method for producing coated fastener samples
KR20040049848A (en) Device for conveying powder and method for operating the same
US20060093442A1 (en) Powder pump flow monitoring method and system
CN107498854B (en) Ultrasonic plasticizing fused deposition modeling 3D printing device
RU185687U1 (en) A device for automatically switching a gas-powder flow to ensure a continuous supply of metal powder in direct laser growth using disk powder feeders
US20220176439A1 (en) Cartridge-type rivet feeding mechanism of flow drill screwing device
JP5835008B2 (en) Powder feeder
JPS6143175B2 (en)
US20080023171A1 (en) Method and apparatus for transferring sand into flask of molding machine
RU223626U1 (en) Device for automatic switching of gas-powder flow during continuous direct laser growing process
CN207642297U (en) A kind of metal powder injection molding sintered part automatic reforming device
US20150343565A1 (en) Method of forming feature on tube
CN110819987B (en) Powder feeding device for laser cladding machine
CN104148331A (en) Glass surface sweeping method and system
CN213888174U (en) SLM equipment
CN204549450U (en) Multi-channel pneumatic convey automatical feeding system
US3311262A (en) Plural transversely acting controllers for releasing articles
RU83948U1 (en) PULSE POWDER DISPENSER
CN113631756B (en) Film forming method
RU2006125435A (en) DEVICE AND METHOD FOR COOLING THE FORM OF THE GLASS-FORMING MACHINE
CN208557195U (en) A kind of spray nozzle device
CN207682442U (en) A kind of automatic casing cutter
CN110253830A (en) A kind of polychrome expects precise injection mould more