[發明專利]一種可改變高斯光能量分布不均的激光熔覆裝置及方法

有效

• 申請號: 202010561521.X
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111560612B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 付保周;程凱強;楊君霞;賈東森
• 申請（專利權）人: 河北光束激光科技有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;C23C24/10
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 謝秀娟

1.可改變高斯光能量分布不均的激光熔覆裝置，其特征在于，包括QBH準直系統(1)，分束反射裝置(2)，聚焦裝置(3)和送粉裝置(4)；所述QBH準直系統(1)的接口設置于所述分束反射裝置(2)的正上方；所述聚焦裝置(3)設置于所述分束反射裝置(2)的側面；所述送粉裝置(4)的中心與所述QBH準直系統(1)和分束反射裝置(2)的中心處于同一軸線，且設置于所述分束反射裝置(2)的下方；所述分束反射裝置(2)包括第一反射面(21)、第二反射面(22)和第三反射面(23)；所述第一反射面(21)、第二反射面(22)和第三反射面(23)組成棱錐結構；所述第一反射面(21)、第二反射面(22)和第三反射面(23)的鏡面角度相同，且均與水平面的夾角呈40-50度；所述聚焦裝置(3)包括安裝法蘭(31)和聚焦鏡(32)，所述聚焦鏡(32)為切向圓柱結構，且所述聚焦鏡(32)的鏡面朝向所述送粉裝置(4)底部的送粉口；所述聚焦鏡(32)的平面與所述安裝法蘭(31)固定安裝；所述聚焦鏡(32)的切面與水平面呈65-75度。

2.根據權利要求1所述的可改變高斯光能量分布不均的激光熔覆裝置，其特征在于：所述聚焦裝置(3)設置有三個，分別與所述第一反射面(21)、第二反射面(22)和第三反射面(23)的鏡面對應設置，且處于同一水平面。

3.根據權利要求1所述的可改變高斯光能量分布不均的激光熔覆裝置，其特征在于：所述聚焦鏡(32)均采用離軸拋物面反射鏡；所述聚焦鏡(32)的離軸角度均為65-75度。

4.根據權利要求1-3任一項所述的可改變高斯光能量分布不均的激光熔覆裝置的使用方法，包括以下步驟：

1)所述QBH準直系統(1)將激光準直調整后，垂直照射于所述分束反射裝置(2)的正中心；

2)所述分束反射裝置(2)的所述第一反射面(21)、第二反射面(22)和第三反射面(23)均勻將光束分為三束光；所述第一反射面(21)、第二反射面(22)和第三反射面(23)的鏡面角度均與水平面夾角呈40-50度，且將三束光進行反射，將其照射到位置對應的所述聚焦鏡(32)；

3)所述聚焦鏡(32)的離軸角度均為65-75度；所述聚焦鏡(32)將三束光反射聚焦；經反射后的光柱截面為扇形，三束光束角度一致；在所述送粉裝置(4)下方出粉口處15-20mm區域形成一段光束交匯重疊的光柱，此光柱內激光能量重新分布，形成接近圓光斑的均勻能量光斑。