[發明專利]一種激光熔覆送粉設備

有效

• 申請號: 202111536485.2
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114231971B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 謝壽春;黃河;陶鳴;鄧小松
• 申請（專利權）人: 南京輝銳光電科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 北京知迪知識產權代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

本發明公開一種激光熔覆送粉設備，涉及激光熔覆技術領域，將載氣送粉方式轉換為重力送粉方式，不僅規避了載氣送粉方式中存在的流動氣體吹散工件表面粉末的技術問題，而且機械臂無需承載較重的送粉器，解決了由于機械臂在運動時導致送粉管晃動造成送粉嘴出粉時粉末不穩定、跑偏的現象，提高熔覆質量及效率。激光熔覆送粉設備包括供粉單元、分離單元和送粉嘴，供粉單元用于提供載氣粉末。分離單元與供粉單元連通，用于接收載氣粉末，并將載氣粉末的氣體和粉末分離。送粉嘴與分離單元連通，用于接收分離后的粉末并在工件表面集聚粉末，送粉嘴位于分離單元的下方。

技術領域

本發明涉及激光熔覆技術領域，尤其涉及一種激光熔覆送粉設備。

背景技術

激光熔覆技術是隨著大功率激光器的發展而興起的一種新的工件表面改性技術，它通過激光熔覆送粉嘴在工件表面添加熔覆材料(一般為粉末)，并利用高能密度的激光束使之與工件表面薄層一起熔凝的方法，在工件表面形成冶金結合的添料熔覆層。該添料熔覆層能夠顯著改善工件表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等特性。

現有技術中，激光熔覆加工送粉主要有兩種方法，其一為載氣式送粉，即采用氣體流動帶載粉末流動達到熔池，一般結合三軸機床作業，送粉嘴和激光頭由機械臂承載，該送粉方法不受送粉器與送粉嘴所處的高度差影響。但由于流動氣體的存在，粉末到達工件表面時易受到流動氣體的吹力，浪費粉末的同時，影響激光熔覆層的質量。其二為重力送粉，即利用粉末自身重量流動經送粉嘴平鋪在工件表面，這種方法需要送粉器與送粉嘴有一定高度差，方可使粉末自由下落。此法一般應用在需要較大粉末量的熔覆作業，例如，大面積平面、不規則表面的寬光斑熔覆作業。重力送粉同樣需結合三軸機床作業，當送粉器重量較重以至于機械臂無法承載時，送粉器因不能安裝在機械臂上，導致送粉器無法與送粉嘴形成相對靜止的配合方式。當機械臂在作業時，送粉管無法避免的會出現擺動偏移的動作，粉末在送粉管內傳輸時，送粉管角度的變換對粉末產生流向的引導，導致粉末從送粉嘴輸出時出現偏移現象，使得粉末在工件表面無法形成規整的線性平面，影響激光熔覆質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種激光熔覆送粉設備，將載氣送粉方式轉換為重力送粉方式，不僅規避了載氣送粉方式中存在的流動氣體吹散工件表面粉末的技術問題，而且機械臂無需承載較重的送粉器，解決了由于機械臂在運動時導致送粉管晃動造成送粉嘴出粉時粉末不穩定、跑偏的現象，提高熔覆質量及效率。

為了實現上述目的，本發明提供一種激光熔覆送粉設備，包括供粉單元、分離單元和送粉嘴，供粉單元用于提供載氣粉末。分離單元與供粉單元連通，用于接收載氣粉末，并將載氣粉末的氣體和粉末分離。送粉嘴與分離單元連通，用于接收分離后的粉末并在工件表面集聚粉末，送粉嘴位于分離單元的下方。

采用上述技術方案時，供粉單元用于提供載氣粉末，實現載氣送粉方式。載氣送粉方式不受送粉器與送粉嘴所處的高度差限制，允許送粉器與送粉嘴之間有一定距離，增加了本發明提供的激光熔覆送粉設備的適用廣泛性。分離單元與供粉單元連通用于接收載氣粉末，并將載氣粉末的氣體和粉末分離。送粉嘴位于分離單元的下方，分離后的粉末由送粉嘴接收并在工件表面集聚。送粉嘴位于分離單元的下方，如此，保證經分離單元分離后的粉末在自身重力作用下輸送至送粉嘴，為實現重力送粉方式提供條件。分離單元的設置將載氣送粉方式和重力送粉方式有效結合起來，解決了由于機械臂在運動時導致送粉管晃動造成送粉嘴出粉時粉末不穩定、跑偏的現象。尤其是在進行大面積平面、不規則表面的寬光斑熔覆作業時，無需將較重的送粉器設置在機械臂上，減輕了機械臂的承載重量，延長機械臂的使用壽命。另外，載氣送粉方式輸送的載氣粉末經分離后再輸送至送粉嘴，規避了載氣送粉方式中存在的流動氣體吹散工件表面粉末的技術問題，增大粉末利用率，保證激光熔覆的質量。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例提供的激光熔覆送粉設備的結構示意圖；