[發(fā)明專(zhuān)利]一種送粉噴嘴及激光熔覆與增材制造加工頭

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110356172.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112899680A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢貴軍;張理
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東省科學(xué)院智能制造研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C23C24/10
• 分類(lèi)號(hào): C23C24/10;B22F12/53;B22F10/28;B33Y30/00
• 代理公司: 北京隆源天恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11473
• 代理人: 張曉會(huì)

本發(fā)明涉及激光熔覆及增材制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，并提供一種送粉噴嘴及激光熔覆與增材制造加工頭，所述送粉噴嘴包括內(nèi)噴嘴、外噴嘴和送粉管路，所述內(nèi)噴嘴包括錐形部，所述外噴嘴套設(shè)于所述錐形部外，錐形部的外壁和/或所述外噴嘴的內(nèi)壁設(shè)有呈環(huán)形間隔排列的多個(gè)送粉通道結(jié)構(gòu)，所述送粉通道結(jié)構(gòu)的底端延伸至所述錐形部的底端，送粉管路穿設(shè)于所述外噴嘴的側(cè)壁并與各送粉通道結(jié)構(gòu)連通；本發(fā)明中送粉通道結(jié)構(gòu)向下延伸至錐形部的底端，各送粉通道內(nèi)流動(dòng)的粉末同時(shí)分別從所述送粉噴嘴的底端送出，最后匯聚形成粉末射流焦點(diǎn)，從而使各送粉通道結(jié)構(gòu)內(nèi)的粉末分布更加均勻且導(dǎo)向性大大提高，以提高送粉噴嘴噴出粉末的穩(wěn)定性和聚焦性，且不會(huì)出現(xiàn)掉粉問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光熔覆與增材制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種送粉噴嘴及激光熔覆與增材制造加工頭。

背景技術(shù)

激光熔覆(Laser Cladding)亦稱(chēng)激光熔敷或激光包覆，是一種新的表面改性技術(shù)。它通過(guò)同步或預(yù)置材料的方式，通過(guò)在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成冶金結(jié)合的添料熔覆層。送粉噴頭在激光熔覆過(guò)程中是決定粉末流動(dòng)性、匯聚性以及增材過(guò)程穩(wěn)定性的一個(gè)關(guān)鍵核心部件，市場(chǎng)上的送粉噴頭主要采用在噴頭內(nèi)部直接形成環(huán)形粉末再以環(huán)形粉末形式直接噴出，但是這種送粉噴頭雖然送粉效率最高，但是當(dāng)送粉噴頭傾斜大于一定角度后，由于粉末自身重力原因，此時(shí)送粉的穩(wěn)定性和聚焦性變差，還會(huì)出現(xiàn)掉粉問(wèn)題，從而導(dǎo)致對(duì)三維激光增材制造產(chǎn)生一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題是如何設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定性和聚焦性強(qiáng)的送粉噴嘴。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種送粉噴嘴，包括內(nèi)噴嘴、外噴嘴和送粉管路，所述內(nèi)噴嘴包括錐形部，所述外噴嘴套設(shè)于所述錐形部外，所述錐形部的外壁和/或所述外噴嘴的內(nèi)壁設(shè)有呈環(huán)形間隔排列的多個(gè)送粉通道結(jié)構(gòu)，所述送粉通道結(jié)構(gòu)的底端延伸至所述錐形部的底端，所述送粉管路穿設(shè)于所述外噴嘴的側(cè)壁并與各所述送粉通道結(jié)構(gòu)連通。

可選地，所述外噴嘴包括相互連接的圓筒結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空心的圓錐結(jié)構(gòu)，所述錐形部的外壁和/或所述圓錐結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁設(shè)有呈環(huán)形間隔排列的多個(gè)送粉通道結(jié)構(gòu)，所述送粉管路的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述送粉管路呈環(huán)形間隔排列設(shè)置于所述圓筒結(jié)構(gòu)上。

可選地，所述內(nèi)噴嘴還包括與所述錐形部連接的內(nèi)凹部，所述內(nèi)凹部的豎直剖面呈從上至下先漸縮再漸擴(kuò)的結(jié)構(gòu)，所述圓筒結(jié)構(gòu)與所述內(nèi)凹部之間形成混合腔，多個(gè)所述送粉通道結(jié)構(gòu)分別與所述混合腔連通，所述送粉管路穿設(shè)于所述圓筒結(jié)構(gòu)并與所述混合腔連通。

可選地，所述內(nèi)噴嘴還包括與所述內(nèi)凹部背離所述錐形部的一端連接的連接部，所述連接部為圓盤(pán)結(jié)構(gòu)，所述圓筒結(jié)構(gòu)套設(shè)于所述連接部外。

可選地，還包括第一冷卻結(jié)構(gòu)，所述第一冷卻結(jié)構(gòu)為內(nèi)部設(shè)有第一容納腔的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述第一容納腔內(nèi)適于盛裝冷卻液；所述環(huán)形結(jié)構(gòu)套設(shè)于所述連接部外。

可選地，還包括第二冷卻結(jié)構(gòu)，所述第二冷卻結(jié)構(gòu)為內(nèi)部設(shè)有第二容納腔的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述第二容納腔內(nèi)適于盛裝冷卻液；所述環(huán)形結(jié)構(gòu)套設(shè)于所述外噴嘴外。

可選地，所述送粉通道結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述錐形部外壁和/或所述圓錐結(jié)構(gòu)的凸起結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)所述凸起結(jié)構(gòu)之間形成作為送粉通道的凹槽，所述錐形部的凸起結(jié)構(gòu)與所述圓錐結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁相抵，或所述圓錐結(jié)構(gòu)的凸起結(jié)構(gòu)與所述錐形部外壁相抵，或所述錐形部的凸起結(jié)構(gòu)與所述圓錐結(jié)構(gòu)的凸起結(jié)構(gòu)相抵，所述凹槽與所述圓錐結(jié)構(gòu)之間形成送粉通道。

可選地，所述送粉通道結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述錐形部外壁和/或所述圓錐結(jié)構(gòu)內(nèi)壁且作為送粉通道的凹槽結(jié)構(gòu)。