[實用新型]激光熔覆機

有效

• 申請號: 201420288913.3
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN203923373U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 謝長國
• 申請（專利權）人: 杭州大冶激光科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 高文迪

技術領域

本實用新型涉及一種熔覆機，尤其是一種激光熔覆機。

背景技術

激光熔覆技術是指以不同的填料方式在被涂覆基體表面上放置選擇的涂層材料，經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低并與基體材料成冶金結合的表面涂層，從而顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電器特性等的工藝方法。

用于激光熔覆技術的設備主要為激光熔覆機，選用CO2或者固體激光器，主要用于有色合金表面改性。按送粉工藝的不同可分為粉末預置法和同步送粉法，同步送粉法具有易實現自動化控制，激光能量吸收率高，無內部氣孔，尤其熔覆金屬陶瓷，可以顯著提高熔覆層的抗開裂性能，使硬質陶瓷相可以在熔覆層內均勻分布等優點。

現有激光熔覆機已經屬于成熟技術，如圖1所示，主要包括機身1、位于機身1內的激光電源2、位于機身1上的三維工作臺3、及位于三維工作臺3上的激光器4，該激光器4包括有安裝于三維工作臺3上的殼體41，該殼體41內設有反應腔411，該反應腔411內安裝有激光發生系統42，反應腔411腔壁處開設有延伸至反應腔411外的激光通道43，激光通道43的開口處安裝有與激光發生系統42相互配合的聚焦系統44。激光發生系統42由激光電源2供能并產生光束，所產生的光束經激光通道43后通過聚焦系統44進行聚焦并輸出，此時輸出的激光光束集中、能量高，能快速有效地實現工件表面的熔覆。其中，激光器4是固定安裝在三維工作臺3上的，則所發射激光光束的方向只能通過三維工作臺3進行調整，而且所能調整范圍較小，且只能在水平面上進行操作，大多數時候只能通過調整工件的擺放位置來滿足熔覆需要，特別是對于大型工件或固定工件而言，就很難滿足熔覆的需要。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種可改善激光熔覆操作，通過自身激光光束角度調整來滿足大型工件或固定工件熔覆的激光熔覆機。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種激光熔覆機，包括機身、位于機身上的三維工作臺、及位于三維工作臺上的激光器，該激光器包括有安裝于三維工作臺上的殼體，該殼體內設有反應腔，該反應腔內安裝有激光發生系統，反應腔腔壁處開設有延伸至反應腔外的激光通道，激光通道的開口處安裝有與激光發生系統相互配合的聚焦系統，所述殼體為圓柱體結構，還包括有：

旋轉座，固定安裝于三維工作臺上，該旋轉座上開設有供殼體穿設用的通孔，該通孔的內壁上開設有若干環繞通孔軸向分布的滾柱槽，各滾柱槽的長度方向與通孔的軸向相一致；

滾柱，滾動地安裝于滾柱槽內；

限位蓋，通過緊固件固定于旋轉座上，且位于通孔的開口位置；

所述殼體上與通孔開口位置相對應的部位設有限位槽，限位蓋的邊緣插設于限位槽內。

本實用新型的有益效果是：由于激光器安裝于旋轉座上，而激光器的殼體可以在旋轉座上的通孔內自由轉動，因此，殼體上的聚焦系統將隨著轉動而改變激光光束的的發射方向，對于大型工件或者固定工件而言，只需要配合三維工作臺，及殼體的旋轉方向，就可以對大型工件或者固定工件的表面進行激光熔覆操作。至于殼體軸向的固定，則通過限位蓋邊緣和限位槽的配合；特別是殼體周向的轉動，只需要保證限位槽的寬度和限位蓋邊緣插入的深度相對應，就可以實現對殼體周向的限位，具體采用何種形式，完全可以通過客戶的需要進行自由設定。通過上述方式，可以保證激光器所發射的激光光束角度實現多角度無死角的調整，而且能避免大型工件或者固定工件搬運等帶來的繁瑣，使其適用更多場合，應用范圍更廣泛。

為了在殼體軸向上限制移動外，還保證殼體周向上每次轉動后都能最大限度地限制其繼續轉動，所以限位槽為環形結構，該限位槽環繞殼體軸向布置，限位槽的槽底位置開設有若干定位缺口，各定位缺口沿著環形結構的限位槽均勻分布，所述限位蓋的邊緣位置凸設有與定位缺口相配合的定位腳。

為了保證激光器繞自身軸向轉動后能和旋轉座保持相對靜止，以及每次旋轉后的角度能更加精確，所以任意兩相鄰定位缺口間的弧線長度為殼體圓周長度的九十分之一。也即，當定位腳從一個定位缺口移動至相鄰定位缺口時，殼體轉動的角度為4°，該角度能最大限度地滿足定位精準度的需要。

因為滾柱和殼體間的滾動摩擦，長久后還是會導致彼此間的磨損，從而影響定位的精確度，所以在通孔內壁上涂覆有石墨層，該石墨層填充滿通孔內壁和殼體外壁間的間隙，通過石墨層不僅能潤滑兩者間接觸，而且能在接觸表面出現磨損時，及時地填補磨損的缺口，最大限度地保證定位的精度。