[發(fā)明專利]一種金屬3D打印裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610158340.6
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105665705A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周峰;楊慶東;楊帆;澹臺凡亮;侯慶玲;劉虎;何建群;宋其偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東能源重裝集團大族再制造有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 趙慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光熔覆技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種金屬3D打印 裝置。

背景技術(shù)

激光熔覆技術(shù)是一種新的表面改性技術(shù)，通過在基材表面添加熔覆 材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法， 在基層表面形成與其為冶金結(jié)合的添料熔覆層，能夠顯著改善基層表面 的耐磨、耐蝕、耐熱和抗氧化。

與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組 織致密、涂層與基體結(jié)合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特 點，因此，激光熔覆技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊。

目前，激光熔覆按熔覆材料的供給方式大致分為預(yù)置式激光熔覆和 同步式激光熔覆，同步式激光熔覆能夠大大提高熔覆質(zhì)量，降低熔覆層 的稀釋率和基材的熱影響，易于實現(xiàn)自動控制。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種金屬3D打印裝 置，本發(fā)明將3D打印技術(shù)和激光熔覆技術(shù)相結(jié)合，本裝置能夠靈活調(diào) 節(jié)激光出光方向以及出粉口與基材表面的距離，具有調(diào)節(jié)精度高、操作 便捷、實用性強、經(jīng)濟效益高的特點，有助于提高熔覆粉末的有效利用 率和熔覆質(zhì)量。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種金屬3D打印裝置，包括激光器、送粉機構(gòu)、機架和水冷機， 所述激光器與送粉機構(gòu)固定連接，所述送粉機構(gòu)安裝在機架上，所述水 冷機與送粉機構(gòu)連接，所述送粉機構(gòu)包括依次固定連接的水平調(diào)節(jié)部、 垂直調(diào)節(jié)部和送粉嘴。

進一步，所述水平調(diào)節(jié)部包括調(diào)節(jié)板和調(diào)節(jié)件一，所述調(diào)節(jié)板設(shè)有 凸緣，所述凸緣上設(shè)有至少4個調(diào)節(jié)孔一，所述調(diào)節(jié)件一與所述調(diào)節(jié)孔 一螺紋連接，所述調(diào)節(jié)板的中心設(shè)有通孔一。

進一步，所述水平調(diào)節(jié)部還包括墊板，所述墊板與凸緣固定連接， 所述墊板的中心設(shè)有通孔二，所述垂直調(diào)節(jié)部包括調(diào)節(jié)筒，所述調(diào)節(jié)筒 為T型，所述調(diào)節(jié)筒的頂部位于所述水平調(diào)節(jié)部內(nèi)部，所述通孔二的直 徑介于調(diào)節(jié)筒的最大外徑和最小外徑之間。

進一步，所述垂直調(diào)節(jié)部還包括套筒，所述套筒套在所述調(diào)節(jié)筒內(nèi) 部，所述套筒的底端與送粉嘴固定連接，所述調(diào)節(jié)筒上設(shè)有調(diào)節(jié)孔二和 調(diào)節(jié)件二，所述調(diào)節(jié)孔二和調(diào)節(jié)件二螺紋連接。

進一步，所述套筒的外表面設(shè)有滑道，所述調(diào)節(jié)件二的一端位于所 述滑道內(nèi)。

進一步，所述套筒設(shè)有進水口、出水口和冷卻腔，所述進水口和出 水口分別與冷卻腔連通。

進一步，所述送粉嘴為錐形，所述送粉嘴的內(nèi)部設(shè)有激光通道和送 粉通道，所述激光通道的中軸線與所述送粉通道的中軸線夾角為 15-25°，所述送粉嘴的底部設(shè)有出粉口。

進一步，所述送粉通道至少為2個，所述送粉通道均勻排列在所述 送粉嘴內(nèi)部。

進一步，所述送粉嘴內(nèi)部還設(shè)有冷卻通道，所述冷卻通道的中軸線 與激光通道的中軸線夾角為15-25°。

進一步，所述冷卻通道包括相通設(shè)置的進水通道和出水通道，所述 進水通道的長度為所述送粉嘴母線長度的2/3-3/4倍。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明通過所述水平調(diào)節(jié)部和垂直調(diào)節(jié)部的協(xié)同作用，微調(diào)激 光出光方向以及出粉口與基材表面的距離，具有靈活度高、有助于提高 熔覆質(zhì)量的特點；

2、本發(fā)明在套筒上設(shè)有冷卻腔，能夠?qū)τ捎诩す馍⑸湓斐傻乃头? 機構(gòu)變熱進行冷卻，避免送粉機構(gòu)過熱而變形或損壞；

3、本發(fā)明中對送粉通道與激光通道的夾角進行優(yōu)選，既能保證送 粉通道與激光通道之間存在一定的間距，降低送粉管被燒壞的幾率，又 能保證激光焦點和熔覆粉末匯聚在一點，提高熔覆粉末的有效利用率和 熔覆質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的角度調(diào)節(jié)部結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明的送粉機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的送粉機構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的水平調(diào)節(jié)部和垂直調(diào)節(jié)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的套筒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的送粉嘴結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的送粉嘴剖面結(jié)構(gòu)示意圖。