[發明專利]一種激光加工用均勻送粉的寬帶噴嘴

有效

• 申請號: 201310143059.1
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN103205748A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 姚建華;張建鋒;陳智君
• 申請（專利權）人: 杭州東通激光科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B05B7/14;B23K26/14;B23K26/34
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 李久林

技術領域

本發明涉及一種激光加工用噴嘴，特別是一種用于激光加工過程中需均勻輸送寬帶粉末的噴嘴。

背景技術

激光加工是一種先進的再制造技術，集光、機、電技術與一體。由于它具有非接觸加工、可加工高硬度、高熔點材料、加工效率高、熱變形小、方便實行數控加工、加工精度高、可控性好、污染少等優點，目前已經廣泛應用于汽車、冶金、航空航天、機械、紡織、化工、微電子工業、藝術品制造業、日常生活用品和工藝用品制造等眾多領域。

激光加工按送粉的方式可以分為預置式和同步式激光熔覆。而預置式激光加工的涂層存在著涂層表面不平整、容易產生裂紋、氣孔及稀釋率低等缺點，因此同步送粉法是現在較為先進和應用較廣的一種方法。激光送粉噴嘴的結構決定了涂層的性能優劣，目前的送粉噴嘴無論是同軸送粉的和側向送粉的大多是圓形的噴嘴，圓形噴嘴結構簡單加工方便，利用圓形光斑的激光器卻不適用進行大面積的激光加工。而矩形光斑的激光器可進行大面積加工，適用于大型零件的修復再制造工藝。但是目前有的矩形噴嘴結構相當復雜，且很難保證粉末的均勻性以及與光束截面的匹配，調整過程比較復雜，加工成本也比較高。

在中國專利CN2838760Y中提出了一種激光寬帶熔覆用送粉噴嘴，其結構主要包括了料斗、送粉管、出粉嘴，出粉嘴上有保護氣通道和水冷套。該噴嘴結構簡單，裝卸方便，加工成本低，但是該噴嘴較難實現送粉均勻。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種激光加工用均勻送粉的寬帶噴嘴，該噴嘴可以大幅度消除矩形噴嘴送粉出現中間多兩邊少的現象，使粉末能夠均勻充滿整個矩形的出粉口，實現均勻送粉。

為了達到上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種激光加工用均勻送粉的寬帶噴嘴，包括矩形噴嘴和環形粉末腔，矩形噴嘴上設有矩形送粉通道和保護氣通道，矩形送粉通道的一端為出粉口，保護氣通道在出粉口外圍并且兩者平行設置，矩形送粉通道的另一端為送粉氣體通道，該送粉氣體通道包括一過渡通道和一圓形通道，過渡通道實現圓形通道到矩形送粉通道的光滑均勻過渡；矩形噴嘴安裝固定在環形粉末腔內，矩形噴嘴的出粉口端和圓形通道端伸出環形粉末腔，環形粉末腔內放置粉末并設有氣體通道，矩形噴嘴在矩形送粉通道的側面設有入粉口，環形粉末腔內的粉末通過入粉口進入矩形送粉通道；其中，所述出粉口、入粉口和矩形送粉通道具有相匹配的橫截面形狀。

作為優選，所述環形粉末腔具有上路氣體通道和下路氣體通道，并且在腔內設有一篩網，下路氣體通道經由篩網后連通至環形粉末腔內。進一步保證送粉連續均勻。

作為優選，所述入粉口沿弧線延伸至水平的矩形送粉通道。這樣利于粉末流入。

本發明由于采用了以上的技術方案，可以大幅度消除矩形噴嘴送粉出現中間多兩邊少的現象，使粉末能夠均勻充滿整個矩形的出粉口，實現均勻送粉。送出的金屬粉末連續性好、均勻性好、挺度好、與激光矩形光斑匹配性好，經激光照射后在金屬表面可得到較大寬度和厚度的涂層，大大提高了激光加工的效率和涂層的性能。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2為圖1中A-A向剖視圖；

圖3為矩形噴嘴的結構示意圖；

圖4為圖3左視圖；

圖5為圖3B-B向剖視圖；

圖6為圖3C-C向剖視圖。

其中，1－圓形通道，2－過渡通道，3－上路氣體通道，4－矩形噴嘴，5－環形粉末腔，6－保護氣入口，7－矩形送粉通道，8－保護氣通道，9－出粉口，10－入粉口，11－下路氣體通道，12－粉末，13－篩網。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做一個詳細的說明。

實施例1：