[發明專利]一種用于快速裝夾的熔覆裝置

在審

• 申請號: 202011220331.8
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112481612A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 楊永強;魏宏鳴;王藝錳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李秋武

本發明涉及一種用于快速裝夾的熔覆裝置，包括光學組件、噴嘴、激光器與連接件，噴嘴側部設有第一保護氣體通道、冷卻介質通道與粉末流道，第一保護氣體通道的進氣口、冷卻介質通道的進水口與出水口以及粉末流道的進粉口均位于噴嘴上端面，連接件上下兩端分別與光學組件和噴嘴上端面連接，連接件第一通孔的上端連接有保護氣體氣源，第二通孔或第三通孔的上端連接有冷卻介質供應源，第四通孔的上端連接有金屬粉末源，第一通孔、第二通孔、第三通孔與第四通孔的下端分別與第一保護氣體通道的進氣口、冷卻介質通道的進水口和出水口以及粉末流道的進粉口對接，第五通孔上下兩端分別與光學組件和激光通道對接，連接件一側設有刀柄。

技術領域

本發明涉及激光熔覆技術領域，特別是涉及一種用于快速裝夾的熔覆裝置。

背景技術

激光熔覆是指所選用的涂層材料通過不同方法添加到基材表面，也可將材料熔化凝固后堆疊形成零件。

激光熔覆制造由于技術原理的限制，在尺寸精度和表面粗糙度難以達到傳統機加工制造的水平，但其堆疊成型的方式能夠實現零件的快速制造，同時提高材料的利用率。與傳統技術相結合后，對初步成型的零件做進一步的加工來滿足外形及精度要求，充分發揮兩者的優勢。在傳統機床的換刀過程中，用氣動結構夾緊與松開刀柄，可以實現快速裝卸。

通常，熔覆裝置包括光學組件、設于光學組件上方的激光器與設于光學組件下方的噴嘴，送粉器將金屬粉末通過噴嘴的粉末流道匯聚在噴嘴的下方，激光器發出的激光束經過光學組件后，從噴嘴的激光通道射出聚焦在噴嘴下方，作用在匯聚的粉末上，將其熔化后凝固，進行熔覆工作。熔覆過程中，噴嘴保護氣體通道輸出的保護氣體在工件周圍形成保護氣簾，防止工件在凝固時氧化。

目前常見的熔覆裝置需要在噴嘴上焊接各種管道或者添加接頭，當管路較多時，結構顯得冗雜，體積較大，裝卸不方便，難以與傳統機床配合使用。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種用于快速裝夾的熔覆裝置，結構緊湊，裝卸方便，方便配合傳統機床使用。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于快速裝夾的熔覆裝置，包括光學組件、噴嘴、激光器與連接件，噴嘴中部設有激光通道，噴嘴側部設有第一保護氣體通道、冷卻介質通道與粉末流道，冷卻介質通道環繞噴嘴設置，第一保護氣體通道的進氣口、冷卻介質通道的進水口與出水口以及粉末流道的進粉口均位于噴嘴上端面，粉末流道的出粉口與第一保護氣體通道的出氣口分別設于激光通道一側，連接件上下兩端分別與光學組件和噴嘴上端面連接，連接件設有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔與第五通孔，第一通孔的上端連接有保護氣體氣源，第二通孔或第三通孔的上端連接有冷卻介質供應源，第四通孔的上端連接有金屬粉末源，第一通孔、第二通孔、第三通孔與第四通孔的下端分別與第一保護氣體通道的進氣口、冷卻介質通道的進水口和出水口以及粉末流道的進粉口對接，第五通孔上下兩端分別與光學組件和激光通道對接，連接件一側設有用于與機床刀具夾頭配合的刀柄。

進一步，光學組件包括由上至下依次設置的準直鏡片與聚焦鏡片，聚焦鏡片設于準直鏡片與連接件之間。

進一步，聚焦鏡片下方設有保護鏡片，保護鏡片位于聚焦鏡片與連接件之間。

進一步，還包括由上至下依次串接的準直鏡固定塊、聚焦鏡固定塊與保護鏡固定塊，準直鏡片卡接于準直鏡固定塊，聚焦鏡片卡接于聚焦鏡固定塊，保護鏡片卡接于保護鏡固定塊，保護鏡固定塊與連接件連接。

進一步，準直鏡固定塊、聚焦鏡固定塊與保護鏡固定塊均設有與冷卻介質供應源連通的冷卻通道。

進一步，保護鏡固定塊還設有第二保護氣體通道，第二保護氣體通道一端連接保護氣體氣源，另一端朝向保護鏡片上端面。

進一步，粉末流道橫截面由進粉口向出粉口逐漸縮小。

進一步，粉末流道內壁為光滑表面。