[發明專利]一種帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201711236757.0
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107904595B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 楊林;于奎東;趙雨;孫佳鈺;于天彪;李鵬翔
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

1.一種帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置，其特征在于，其包括：微波輔助上平臺和微波加熱下平臺，二者之間限定一加熱區域；

所述微波輔助上平臺能夠在空間內移動，并適于朝向所述加熱區域發射一個點狀微波束；

所述微波加熱下平臺能夠在垂直方向上移動，用于調節離焦量，并適于朝向所述加熱區域提供一面狀微波加熱源；

所述微波輔助上平臺還包括一適配結構，用于與一外接的熱源發生器接合以使所述外接的熱源發生器朝向所述加熱區域提供點狀主加熱源；

還包括xyz三向平移機構；所述xyz三向平移機構包括x向光軸，所述x向光軸安裝在y向光軸上，所述y向光軸安裝在第一z向光軸上；第一z向光軸各自借助其兩端的光軸固定座縱向布置在矩形的四角，所述x向光軸和所述微波輔助上平臺滑動連接。

2.如權利要求1所述的帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置，其特征在于：還包括Z向升降機構、工作臺和防護裝置；所述工作臺的一部分為凹槽，用于放置待熔覆基板，所述防護裝置包括微波屏蔽罩和微波聚集腔；

所述微波輔助上平臺包括上微波裝置；所述上微波裝置包括發射點狀微波束的微波發射端，所述微波發射端位于所述微波聚集腔內；

所述微波聚集腔安裝在xyz三向平移機構上；

所述微波加熱下平臺包括下微波裝置和波導腔；所述下微波裝置安裝在升降臺鈑金件的下面，所述波導腔聚集并向上引導所述下微波裝置產生的微波，形成所述面狀微波加熱源；

所述微波加熱下平臺安裝于Z向升降機構上，可Z向升降。

3.如權利要求2所述的帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置，其特征在于：還包括若干旋鈕，每個所述旋鈕適于調節至少一個所述上微波裝置和/或下微波裝置的功率。

4.如權利要求2所述的帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置，其特征在于：所述防護裝置還包括外罩；

所述微波屏蔽罩為可折疊式，覆蓋面為環狀；

所述微波屏蔽罩內孔適應于所述適配結構，所述微波屏蔽罩外周連接至外罩的側壁，所述微波屏蔽罩與所述外罩組成一個相對密閉的空間。

5.如權利要求2所述的帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置，其特征在于：所述微波聚集腔包括至少一塊透明的屏蔽玻璃；所述工作臺的凹槽由耐火磚堆砌。

6.如權利要求2所述的帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置，其特征在于：

所述Z向升降機構包括第二z向光軸和滾珠絲杠，滾珠絲杠上配合安裝一個絲杠螺母，所述絲杠螺母與所述微波加熱下平臺固連。

7.如權利要求2所述的帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置，其特征在于：周向布置至少兩個所述上微波裝置，其產生的微波束照在同一點。

8.如權利要求1所述的帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置，其特征在于：還包括管接頭，所述管接頭一端連接保護氣氣源，另一端向所述加熱區域供氣。

9.一種包括權利要求1至權利要求8任一所述的帶有微波輔助加熱裝置的熔覆裝置，其特征在于：所述熱源發生器集成有送料機構及保護氣通道，所述送料機構噴射的原料束從四周向中心噴射；

所述送料機構噴射的原料束、所述熱源發生器發射的點狀主加熱源、所述點狀微波束相交于同一點；

所述熱源發生器包括：電弧、電子束、離子束、激光束發生裝置。

10.一種利用權利要求1至權利要求9任一所述的微波輔助加熱裝置的微波輔助熔覆方法，其特征在于：包括以下過程：

用微波專用平底容器盛裝待熔覆原料，放置于所述加熱區域內，用所述微波輔助上平臺和/或微波加熱下平臺干燥所述待熔覆原料；

將待熔覆基板放置于所述加熱區域范圍內，利用所述微波輔助上平臺和/或微波加熱下平臺預熱；

將外接的熱源發生器與所述適配結構固連；所述點狀主加熱源、所述點狀微波束與原料束共聚一點；移動所述熱源發生器和/或所述微波加熱下平臺，使所述共聚點形成加工軌跡；

關閉所述外接的熱源發生器，根據熔覆原料的性能和產品的用途，調節所述微波輔助上平臺和/或微波加熱下平臺中微波的功率，對加工得到的產品熱處理。