[發明專利]一種消除激光近凈成形工藝飛濺和煙塵的裝置

有效

• 申請號: 201910322448.8
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110181046B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 張曉偉;王明宗;蔣業華;劉洪喜
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F10/25;B22F12/70;B33Y30/00;B33Y40/00
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本發明涉及一種消除激光近凈成形工藝飛濺和煙塵的裝置，屬于激光近凈成形技術領域。該裝置包括進氣部件、排氣部件、外殼、噴頭主體，進氣部件和排氣部件相對設置在外殼的底部，外殼頂端固定設置有水平的連接支撐塊，噴頭主體的頂端固定設置在連接支撐塊的下端且噴頭主體位于外殼的中心，噴頭主體包括激光噴頭、送絲或送粉管道，送絲或送粉管道均勻設置在激光噴頭的外側，送絲或送粉管道底端固定設置有送絲或送粉管道噴頭，送絲或送粉管道噴頭的延長線交匯點位于激光噴頭中心軸上。本發明的消除激光近凈成形工藝飛濺和煙塵的裝置解決飛濺對成形效果的不利影響，同時避免煙塵對激光聚焦鏡的附著損傷問題。

技術領域

本發明涉及一種消除激光近凈成形工藝飛濺和煙塵的裝置，屬于激光近凈成形技術領域。

背景技術

在激光近凈成形工藝中，成形過程產生的飛濺和煙塵不可避免，隨著成形過程的進行，飛濺會濺至已成形區，附在熔道表面，嚴重影響成形效果，尤其是在成形圓筒形工件時，飛濺層層附著在筒形工件內壁，對表面粗糙度影響極大，這大大增加了工件后處理過程的難度；此外，飛濺大多為金屬氧化物和氮化物，附在熔道的某一處，由于其融化溫度較金屬高，經過再次堆疊成形該處時，飛濺熔渣不會重熔，會形成缺陷，導致成形件應力集中，嚴重影響零件的力學性能。

另外，成形過程產生的煙塵，會隨激光束附著到激光聚焦鏡表面，引起鏡面模糊、損傷，反射激光的能力差，激光利用率低，還會引起激光束能量在鏡面處聚集，使聚焦鏡溫度升高，在長時間工作條件下，可能導致機器損傷，因此，有必要發明一種消除成形過程產生的飛濺和煙塵的裝置，既能保證零件的成形質量，又能提高在長時間工作下的激光利用效率。

發明內容

本發明針對現有技術中激光近凈成形工藝飛濺和煙塵的技術問題，提供一種消除激光近凈成形工藝飛濺和煙塵的裝置，本發明的消除激光近凈成形工藝飛濺和煙塵的裝置解決飛濺對成形效果的不利影響，同時避免煙塵對激光聚焦鏡的附著損傷問題。

本發明為解決其技術問題而采用的技術方案是：

一種消除激光近凈成形工藝飛濺和煙塵的裝置，包括進氣部件、排氣部件、外殼2、噴頭主體5，進氣部件和排氣部件相對設置在外殼2的底部，外殼2頂端固定設置有水平的連接支撐塊，噴頭主體5的頂端固定設置在連接支撐塊的下端且噴頭主體5位于外殼2的中心，噴頭主體5包括激光噴頭7、送絲或送粉管道6，送絲或送粉管道6均勻設置在激光噴頭7的外側，送絲或送粉管道6底端固定設置有送絲或送粉管道噴頭11，送絲或送粉管道噴頭11的延長線交匯點位于激光噴頭7中心軸上。

所述進氣部件包括進氣管道和進氣塊10，進氣塊10設置在外殼2的底部內壁，進氣塊10的內部設置空腔，進氣塊10的進氣端設置有進氣噴嘴9，進氣噴嘴9穿過外殼2的側壁，進氣噴嘴9通過進氣管道外接氣瓶，進氣塊10的出氣端均勻開設有若干個進氣孔。

進一步地，所述外殼2的底部內壁固定設置有定位板Ⅰ和定位板Ⅱ，定位板Ⅰ和定位板Ⅱ均向外殼2的內部延伸，定位板Ⅰ和定位板Ⅱ形成進氣塊定位件8，進氣塊定位件8的寬度小于進氣塊的寬度，進氣塊10卡設在進氣塊定位件8中。

進一步地，所述進氣塊10的出氣端的進氣孔設置有2排以上，相鄰進氣孔之間的間距相同；進氣塊內部空腔中沿進氣孔方向設置有進氣導流板13。

進一步地，所述排氣部件包括排氣管道和排氣塊3，排氣塊3設置在外殼2的底部內壁且與進氣塊相對設置，排氣塊3的內部設置空腔，排氣塊3的進氣端設置有進氣口，排氣塊3的排氣端固定設置有排氣噴嘴4，排氣噴嘴4穿過外殼2的側壁，排氣噴嘴4通過排氣管道外接抽氣泵。

更進一步地，所述外殼2的底部內壁固定設置有定位板Ⅲ和定位板Ⅳ，定位板Ⅲ和定位板Ⅳ均向外殼2的內部延伸，定位板Ⅲ和定位板Ⅳ形成排氣塊定位件12，排氣塊定位件12的寬度小于排氣塊3的寬度，排氣塊3卡設在排氣塊定位件12中。