[實用新型]一種多功能激光加工設備

有效

• 申請號: 201821894289.6
• 申請日: 2018-11-17
• 公開（公告）號: CN209050258U
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 陸鑫;宋海浩;郭敏;周瑞頂
• 申請（專利權）人: 南京中科煜宸激光技術有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/12;B23K26/08;B23K26/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種多功能激光加工設備，包括真空室以及位于真空室內的激光熔覆頭，所述真空室與一真空機組相連，所述移動機構包括X軸機體、X軸左右運動機構、Z軸機體、Z軸上下運動機構、Y軸機體及Y軸前后運動機構，所述激光熔覆頭設置在Y軸前后運動機構上，在所述Y軸機體上還設置有激光掃描振鏡頭和測溫頭；當所述激光掃面振鏡頭執行激光真空釬焊時，所述真空機組為真空室提供并維持高真空環境；當所述激光熔覆頭執行激光融化沉積成型時，所述真空機組先對真空室抽高真空，然后再向真空室內沖入惰性氣體，提供惰性氣體保護環境。本實用新型是一種既能在真空環境下激光加熱釬焊又能在惰性氣體環境下激光融化沉積成型的多功能激光加工設備。

技術領域

本實用新型涉及激光熔融焊接技術（Laser fusion welding technology）和激光熔化沉積制造技術（laser melting deposition manufacting)的多功能激光加工設備，屬于激光焊接和增材制造技術領域。

背景技術

近年來，隨著航天航空、汽車等行業的蓬勃發展，激光已經成為工業生產中不可或缺的一員，尤其是在金屬焊接、切割、熔覆成型、表面處理等領域。隨之而來，激光釬焊在工業生產中的應用愈加廣泛，研究也不斷深入。實際生產中，傳統激光釬焊仍存在一些問題，例如基材清潔不足，易出現氧化，影響焊縫強度和外觀光澤，精密零件的焊接溫度控制不精準等。

激光融化沉積成型技術已經趨于成熟化，隨著越來越多的成型件在航空航天領域的實際應用，增材制造技術已經逐步形成了產業規模化。但是制造成本始終是增材制造難以攻克的難題，包括高昂的硬件、軟件、材料、試驗投入、人才培養等成本。我們不難發現激光融化沉積制造和激光加熱真空釬焊技術都需具備如下硬件特性：（1）激光發射源（2）冷卻系統（3）真空或惰性氣氛保護（4）運動執行機構，而以上的硬件成本已經占到了整套設備總成本的80%以上，往往企業或科研單位付出了高昂的硬件成本，只實現某一種激光加工功能，從而浪費了大量資源。

發明內容

為了解決現有技術中傳統激光釬焊基材清潔不足，易出現氧化，影響焊縫強度和外觀光澤，精密零件的焊接溫度控制不精準等問題，為了減少單功能激光應用設備制造成本，結合市場對多功能激光應用的需求，充分利用物理資源。本實用新型提供了一種多功能激光加工設備，即真空環境下，激光釬焊，惰性氣氛環境下，激光融化沉積成型。

本實用新型采用的技術方案是：

一種多功能激光加工設備，包括真空室以及位于真空室內的激光熔覆頭，所述真空室與一真空機組相連，所述激光熔覆頭固定在一移動機構上并在所述移動機構的帶動下在所述真空室內移動，其特征在于：所述移動機構包括X軸機體、X軸左右運動機構、Z軸機體、Z軸上下運動機構、Y軸機體及Y軸前后運動機構，所述X軸左右運動機構設置在X軸機體上，所述Z軸機體設置在X軸左右運動機構上，所述Z軸上下運動機構設置在Z軸機體上，所述Y軸機體設置在Z軸上下運動機構上，所述Y軸前后運動機構設置在Y軸機體上，所述激光熔覆頭設置在Y軸前后運動機構上，在所述Y軸機體上還設置有激光掃描振鏡頭和測溫頭；當所述激光掃面振鏡頭執行激光真空釬焊時，所述真空機組為真空室提供并維持高真空環境；當所述激光熔覆頭執行激光融化沉積成型時，所述真空機組先對真空室抽高真空，然后再向真空室內沖入惰性氣體，提供惰性氣體保護環境。

所述移動機構為懸臂式五軸四聯動機床，該懸臂式五軸四聯動機床還包括固定底座、B軸機體、B軸擺動機構、C軸機體、C軸旋轉機構以及工作臺，所述B軸機體設置在固定底座上，所述B軸擺動機構設置在B軸機體上，所述C軸機體設置在B軸擺動機構上，所述C軸旋轉機構設置在C軸機體上，所述工作臺設置在C軸旋轉機構上。

所述測溫頭為比色測溫頭。

所述多功能激光加工設備還包括激光發射器，該激光發生器與所述激光熔覆頭和所述激光掃描振鏡頭連接。

所述多功能激光加工設備還包括冷卻系統，該冷卻系統包括位于所述真空室內的冷卻裝置。