激光熔覆增材制造系统

本发明涉及激光增材制造，尤其涉及激光熔覆增材制造系统。

背景技术：

1、针对矿用设备易损的特点，发展快速、高效、精密的修复技术不仅具有广阔的市场需求，而且具有重大的经济效益和社会效益。激光熔覆技术作为一种修复手段，主要是通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝，在基层表面形成与其为冶金结合的熔覆层。通过激光熔覆增材制造技术的应用，可方便而又针对性地设计零件表面的修复层或熔覆层，可以改善金属材料表面的强度、硬度、耐磨、抗高温氧化、耐腐蚀等性能。

2、而相关技术中激光熔覆增材系统的送粉管与激光熔覆加工头之间未设置有任何防护措施，导致激光熔覆加工头工作时产生的高温，易对出粉管出粉端造成激光损伤，造成出粉量不稳，影响加工出的熔覆层的质量。

技术实现思路

1、为解决了现有技术中的激光熔覆增材系统的送粉管与激光熔覆加工头之间未设置有任何防护措施，导致激光熔覆加工头工作时产生的高温，易对出粉管出粉端造成激光损伤的技术问题，本发明提供一种激光熔覆增材制造系统。

2、本发明采用以下技术方案实现：激光熔覆增材制造系统，包括：

3、基板；

4、激光熔覆加工头，其安装于所述基板，用于在工件表面形成激光光斑；

5、送粉装置，其位于所述激光熔覆加工头一侧，所述送粉装置包括：

6、第一壳体，其安装于所述基板；

7、送粉管，其设置于所述第一壳体，且输出端指向所述激光光斑；

8、第二壳体，其插置于所述第一壳体；

9、挡板，其收容于所述第二壳体；及

10、动作机构，其收容于所述第二壳体，用于在所述第二壳体插入所述第一壳体时，引导所述挡板突出第二壳体，以位于所述激光熔覆加工头与所述送粉管之间，使所述送粉管输出端免受激光损伤。

11、作为上述方案的进一步改进，所述动作机构包括基座、全齿齿轮、齿条和传动组件，所述基座一端连接所述挡板，并能够带动所述第二壳体在所述第一壳体的插置方向上进行相对移动；所述全齿齿轮活动设置于所述第二壳体内，且齿体突出于所述第二壳体外侧壁，所述齿条设置于所述第二壳体内侧壁，并能够与所述全齿齿轮进行配合，所述传动组件输入端受驱动于所述全齿齿轮，输出端用于驱动所述基座。

12、作为上述方案的更进一步改进，所述传动组件包括筒体，所述筒体转动设置于所述第二壳体内，所述筒体一端螺纹插设有杆体，所述杆体一端固定于所述基座另一端，所述筒体另一端固定有第一锥齿，所述全齿齿轮上插设固定有轴体，所述轴体一端固定有与所述第一锥齿相啮合的第二锥齿。

13、作为上述方案的进一步改进，所述第二壳体内侧开设第一限位槽，所述第一限位槽与所述第二壳体的插拔方向相平行，所述基座滑动卡设于所述第一限位槽上。

14、作为上述方案的进一步改进，所述第一壳体上开设有可供所述挡板活动贯穿的插槽。

15、作为上述方案的进一步改进，还包括散热组件，所述散热组件收容于所述挡板的板体内，用于在所述挡板内形成散热循环。

16、作为上述方案的更进一步改进，所述散热组件包括呈波浪形的换热管，所述换热管两端分别可供冷媒介质的输入及输出。

17、作为上述方案的进一步改进，还包括送粉器、分粉器，所述送粉器用于传输粉末至所述分粉器，所述分粉器用于均分所述粉末并传输至所述送粉管输入端。

18、作为上述方案的更进一步改进，所述送粉器中具有至少一个送粉桶，且至少一个所述送粉桶内均设置搅拌器。

19、作为上述方案的更进一步改进，所述粉末为用于增材制造的金属粉末或者合金粉末。

20、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

21、1、本发明的激光熔覆增材制造系统，通过送粉装置中设置的第一壳体、第二壳体、挡板和动作机构，可在第二壳体插装入第一壳体后，使挡板自动伸出第二壳体，实现送粉管与激光熔覆加工头之间的分隔，使加工时送粉管输出端免受激光损伤，出粉量稳定，确保加工出的熔覆层质量。

22、2、本发明的激光熔覆增材制造系统，通过在挡板中设置的换热管，可允许冷媒介质循环流通，以实现换热降温，降低送分管输出端所受到的热损伤。

23、3、本发明的激光熔覆增材制造系统，通过第二壳体中设置的阀块、承压块、导向块、限位块、第二限位槽间相互配合，可在第二壳体脱离于第一壳体外时，对第一流道起到封闭作用，避免冷媒介质流入换热管，减小的无效换热，降低冷媒损耗，而当第二壳体插装于第一壳体上时，可自动解除对第一流道的封闭，使冷媒介质可流入换热管，以及时参与加工时的降温工作。

24、4、本发明的激光熔覆增材制造系统，当第二壳体插装于第一壳体期时，能够自动且同步地实现挡板的伸出格挡以及第一流道的封闭的解除，方便快捷，安全防护，隔离降温效果好。

技术特征：

1.激光熔覆增材制造系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的激光熔覆增材制造系统，其特征在于，所述动作机构包括基座、全齿齿轮、齿条和传动组件，所述基座一端连接所述挡板，并能够带动所述第二壳体在所述第一壳体的插置方向上进行相对移动；所述全齿齿轮活动设置于所述第二壳体内，且齿体突出于所述第二壳体外侧壁，所述齿条设置于所述第二壳体内侧壁，并能够与所述全齿齿轮进行配合，所述传动组件输入端受驱动于所述全齿齿轮，输出端用于驱动所述基座。

3.如权利要求2所述的激光熔覆增材制造系统，其特征在于，所述传动组件包括筒体，所述筒体转动设置于所述第二壳体内，所述筒体一端螺纹插设有杆体，所述杆体一端固定于所述基座另一端，所述筒体另一端固定有第一锥齿，所述全齿齿轮上插设固定有轴体，所述轴体一端固定有与所述第一锥齿相啮合的第二锥齿。

4.如权利要求1所述的激光熔覆增材制造系统，其特征在于，所述第二壳体内侧开设第一限位槽，所述第一限位槽与所述第二壳体的插拔方向相平行，所述基座滑动卡设于所述第一限位槽上。

5.如权利要求1所述的激光熔覆增材制造系统，其特征在于，所述第一壳体上开设有可供所述挡板活动贯穿的插槽。

6.如权利要求1所述的激光熔覆增材制造系统，其特征在于，还包括散热组件，所述散热组件收容于所述挡板的板体内，用于在所述挡板内形成散热循环。

7.如权利要求6所述的激光熔覆增材制造系统，其特征在于，所述散热组件包括呈波浪形的换热管，所述换热管两端分别可供冷媒介质的输入及输出。

8.如权利要求1所述的激光熔覆增材制造系统，其特征在于，还包括送粉器、分粉器，所述送粉器用于传输粉末至所述分粉器，所述分粉器用于均分所述粉末并传输至所述送粉管输入端。

9.如权利要求8所述的激光熔覆增材制造系统，其特征在于，所述送粉器中具有至少一个送粉桶，且至少一个所述送粉桶内均设置搅拌器。

10.如权利要求8所述的激光熔覆增材制造系统，其特征在于，所述粉末为用于增材制造的金属粉末或者合金粉末。

技术总结
本发明公开了激光熔覆增材制造系统，包括基板、激光熔覆加工头、送粉装置。激光熔覆加工头安装于基板，用于在工件表面形成激光光斑。送粉装置位于激光熔覆加工头一侧，送粉装置包括第一壳体、送粉管、第二壳体、挡板、动作机构。第一壳体安装于基板。动作机构收容于第二壳体，用于在第二壳体插入第一壳体时，引导挡板突出第二壳体，以位于激光熔覆加工头与送粉管之间，使送粉管输出端免受激光损伤。通过送粉装置中设置的第一壳体、第二壳体、挡板和动作机构，可在第二壳体插装入第一壳体后，使挡板自动伸出第二壳体，实现送粉管与激光熔覆加工头之间的分隔，使加工时送粉管输出端免受激光损伤，出粉量稳定，确保加工出的熔覆层质量。

技术研发人员：温莉敏,李晟锴,孙晓东
受保护的技术使用者：淮南联合大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13