RU223626U1 - Устройство автоматического переключения газопорошкового потока при непрерывном процессе прямого лазерного выращивания - Google Patents
Устройство автоматического переключения газопорошкового потока при непрерывном процессе прямого лазерного выращивания Download PDFInfo
- Publication number
- RU223626U1 RU223626U1 RU2023135423U RU2023135423U RU223626U1 RU 223626 U1 RU223626 U1 RU 223626U1 RU 2023135423 U RU2023135423 U RU 2023135423U RU 2023135423 U RU2023135423 U RU 2023135423U RU 223626 U1 RU223626 U1 RU 223626U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slider
- gas
- powder
- direct laser
- upper manifold
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 4
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004372 laser cladding Methods 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области производства высокоточных заготовок из металлических порошков методом прямого лазерного выращивания и может быть применена в авиакосмической промышленности, энергетике, судостроении и других отраслях. Устройство автоматического переключения газопорошкового потока работает в составе установки прямого лазерного выращивания. Устройство состоит из корпуса, выполненного с окном для визуального контроля за состоянием пары трения слайдер - коллектор, и крышки, к которым прикреплен пневмоцилиндр. В корпус пневмоцилиндра установлены фитинги для подключения к ним шлангов сжатого воздуха для осуществления переключения газопорошкового потока. В пневмоцилиндре размещён поршень, соединённый со слайдером посредством винта. Слайдер жёстко прижат с помощью верхнего коллектора и нижней ограничительной пластины, выполненной с отверстием для подвода газопорошковой смеси, к слайдеру. Степень прижатия верхнего коллектора к слайдеру регулируется с помощью пружинных фиксаторов. В нижней части устройства расположены трубки для подачи порошка и транспортного газа, зафиксированные в слайдере и проходящие через корпус и ограничительную пластину. Трубки для подачи порошка в рабочую зону наплавки или ёмкость сбора порошка подведены через крышку устройства и зафиксированы в верхнем коллекторе. В верхнем коллекторе также выполнено отверстие для стравливания газа. Технический результат заявляемого решения заключается в повышении надежности и быстродействии устройства.
Description
Полезная модель относится к области производства высокоточных заготовок из металлических порошков методом прямого лазерного выращивания и может быть применена в авиакосмической промышленности, энергетике, судостроении и других отраслях.
Известно устройство синхронной подачи порошка для установки лазерного плакирования по патенту CN 103014696 A «Synchronous powder feeding device for laser cladding machining», 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.
Известно устройство высокоскоростного порошкового переключения «High-Speed Powder Switch - System Technology for Laser Material Deposition», разработанного Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT (https://www.ilt.fraunhofer.de/en.html). Порошковый переключатель предназначен для отключения подачи газопорошкового потока в процессе лазерной наплавки, а также обладает возможностью автоматического переключения газопорошкового потока для обеспечения его непрерывной подачи в процессе продолжительного выращивания. Основными недостатками данного переключателя являются наличие стенок между порошковыми приемниками 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. Кроме этого, устройство не автоматизировано.
Наиболее близким аналогом является «Устройство автоматического переключения газопорошкового потока для обеспечения непрерывной подачи металлического порошка при прямом лазерном выращивании с использованием дисковых порошковых питателей» по патенту RU 185687 U1. Изобретение содержит пневмопривод, жестко соединенный с коллектором, пневмоцилиндр, внутри которого расположен поршень со штоком, основание, выполненное в виде профиля, к которому жестко присоединена каретка с инжектором, на верхней грани которого установлены два входных пневматических фитинга, соединенных с питателем с помощью гибких шлангов. Устройство служит для автоматического переключения порошка между колбами. Основными недостатками данного устройства являются:
- устройство выполнено в корпусе открытого типа, что увеличивает вероятность его засорения порошком и преждевременного выхода из строя;
- для переключения газопорошкового потока в движение приводятся основание и каретка с инжектором, совокупная масса которых негативно влияет на скорость работы устройства.
Технический результат заявляемого решения заключается в повышении надежности и быстродействия устройства.
Технический результат достигается за счет того, что устройство выполнено в корпусе полузакрытого типа и сокращена масса подвижной части устройства, за счет оптимизации ее конструкции.
Сущность устройства поясняется фигурами:
фиг. 1 - внешний вид устройства;
фиг. 2 - устройство в разрезе.
Устройство автоматического переключения газопорошкового потока состоит из корпуса 1, выполненного с окном для визуального контроля за состоянием пары трения слайдер - коллектор, и крышки 2, к которым прикреплен пневмоцилиндр 3. В корпус пневмоцилиндра 3 установлены фитинги 4 и 5 для подключения к ним шлангов сжатого воздуха для переключения газопорошкового потока. В пневмоцилиндре 3 размещен поршень 6, соединненый со слайдером 7 посредством винта 8. Слайдер 7, жестко прижат с помощью верхнего коллектора 9 и нижней ограничительной пластины 10, выполненной с отверстием для подвода газопорошковой смеси к слайдеру 7. Степень прижатия верхнего коллектора 9 к слайдеру 7 регулируется с помощью пружинных фиксаторов 11. В нижней части устройства расположены трубки 12 и 13, зафиксированные в слайдере 7 и проходящие через корпус 1 и ограничительную пластину 10. Трубки 14 и 15 подведены через крышку 2 устройства и зафиксированы в верхнем коллекторе 9. В верхнем коллекторе 9 выполнено отверстие 16.
Устройство автоматического переключения газопорошкового потока работает в составе установки прямого лазерного выращивания (далее - ПЛВ) и подключено к магистрали подачи порошкового материала от порошкового питателя до места воздействия лазерного излучения. В процессе выполнения управляющей программы происходит наплавка металлических валиков. В те моменты, когда наплавка не осуществляется по программе, например, при перемещении рабочего инструмента на новую позицию, автоматически срабатывает устройство переключения. Устройство работает следующим образом: слайдер 7 имеет два крайних положения: крайнее левое - рабочее и крайнее правое - при котором порошок не подается в зону наплавки. При нахождении слайдера 7 в крайнем правом положении, поток аргона из трубки 12, выпускает газ через отверстие 16 в технологическую кабину установки ПЛВ, а металлический порошок через трубку 13 от порошкового питателя с помощью транспортного газа аргона, поступает в трубку 15 в отдельную емкость для сбора порошка. Если слайдер находится в крайнем левом положении, тогда поток аргона из трубки 12 идет на емкость сбора порошка через трубку 15 для продувки магистрали, а металлический порошок через трубку 13 поступает в рабочую зону наплавки через трубку 14. Перемещение в крайнее левое положение осуществляется с помощью сжатого воздуха, подаваемого через фитинг 4, после подачи цифрового сигнала на включение устройства при выполнении управляющей программы. Этот воздух двигает поршень 6, который в свою очередь, двигает слайдер 7. Перемещение в крайнее правое положение осуществляется путем подачи сжатого воздуха через фитинг 5, который, воздействуя на поршень, перемещает слайдер посредством винта 7.
Продувка осуществляется для предотвращения образования пробок в шланге отвода газопорошковой струи в емкость сбора порошка, которая находится вне машины. Это сделано для большей доступности и недопущения переполнения емкости для сбора порошка в ходе длительного выращивания.
Таким образом, благодаря сокращению числа элементов подвижной части устройства, и, как следствие, уменьшению ее массы, достигнуто увеличение скорости переключения между крайними положениями устройства. Корпус и крышка предлагаемого технического решения обеспечивают защиту от попадания порошка внутрь устройства из внешней среды, а наличие окна позволяет осуществлять визуальный контроль за его техническим состоянием в процессе работы, что обеспечивает повышение надежности устройства и увеличивает срок его эксплуатации.
Claims (1)
- Устройство автоматического переключения газопорошкового потока при непрерывном процессе прямого лазерного выращивания, характеризующееся наличием корпуса с крышкой и окном, пневмоцилиндра с установленными фитингами, в котором размещён поршень, соединённый со слайдером посредством винта, слайдер зафиксирован верхним коллектором и нижней ограничительной пластиной с помощью пружинных фиксаторов, при этом в крышке, в нижней части корпуса и в нижней ограничительной пластине предусмотрены отверстия, а также каналы в слайдере и в верхнем коллекторе для подвода технологических трубок, дополнительно в верхнем коллекторе выполнено отверстие для стравливания газа.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU223626U1 true RU223626U1 (ru) | 2024-02-26 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204724851U (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-28 | 广东奥基德信机电有限公司 | 一种双激光选区烧结及熔化非金属、金属的3d打印设备 |
| RU172047U1 (ru) * | 2016-08-23 | 2017-06-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Устройство для изготовления изделий из порошкообразных материалов |
| RU185687U1 (ru) * | 2018-08-29 | 2018-12-13 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Устройство автоматического переключения газопорошкового потока для обеспечения непрерывной подачи металлического порошка при прямом лазерном выращивании с использованием дисковых порошковых питателей |
| CN112008078A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-12-01 | 华中科技大学 | 一种用于多金属材料3d打印设备的铺粉系统 |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204724851U (zh) * | 2015-06-11 | 2015-10-28 | 广东奥基德信机电有限公司 | 一种双激光选区烧结及熔化非金属、金属的3d打印设备 |
| RU172047U1 (ru) * | 2016-08-23 | 2017-06-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Устройство для изготовления изделий из порошкообразных материалов |
| RU185687U1 (ru) * | 2018-08-29 | 2018-12-13 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Устройство автоматического переключения газопорошкового потока для обеспечения непрерывной подачи металлического порошка при прямом лазерном выращивании с использованием дисковых порошковых питателей |
| CN112008078A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-12-01 | 华中科技大学 | 一种用于多金属材料3d打印设备的铺粉系统 |
Non-Patent Citations (1)
| 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. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202704413U (zh) | 自动送料装置 | |
| CN106945994B (zh) | 一种螺母输送机 | |
| EP0738242B1 (en) | Apparatus for applying fibres during production of fibre reinforced products | |
| RU223626U1 (ru) | Устройство автоматического переключения газопорошкового потока при непрерывном процессе прямого лазерного выращивания | |
| CN110315218B (zh) | 一种具有定位转向切割功能的工业机器人 | |
| CN213888174U (zh) | 一种slm设备 | |
| CN110980278B (zh) | 一种全自动装配生产线前端上料设备和上料方法 | |
| CN210412992U (zh) | 一种焊枪清理及校准装置 | |
| CN204893177U (zh) | 钢管束用数控方矩管等离子割孔设备 | |
| CN208961589U (zh) | 一种新型上下料机械手 | |
| RU185687U1 (ru) | Устройство автоматического переключения газопорошкового потока для обеспечения непрерывной подачи металлического порошка при прямом лазерном выращивании с использованием дисковых порошковых питателей | |
| CN205660463U (zh) | 斜板式自动进给装置 | |
| CN213104386U (zh) | 一种连铸机自动加渣喷头装置 | |
| CN210558094U (zh) | 定量上料机构 | |
| CN112091214A (zh) | 一种slm设备 | |
| CN208322494U (zh) | 一种全自动焊齿机 | |
| CN208581485U (zh) | 一种施肥机用肥料箱结构 | |
| CN220921211U (zh) | 一种焊机焊药上料机构 | |
| CN221100606U (zh) | 一种多工位检测磁粉探伤机 | |
| CN220997061U (zh) | 一种阻火包半自动填充缝边装置 | |
| CN219903250U (zh) | 一种具有调节功能的挤出机 | |
| CN216425751U (zh) | 一种半自动化玻封用振动盘送料机 | |
| CN219427224U (zh) | 一种塑胶加工原料上料装置 | |
| CN219425541U (zh) | 一种筛盘用焊接装置 | |
| CN219899527U (zh) | 一种铝用阳极碳块在线碳碗吸尘清理装置 |