宽带激光熔覆送粉头的制作方法
【专利摘要】一种宽带激光熔覆送粉头，包括：一垂直调节板体，其断面为U字形，该垂直调节板体的两侧边上纵向分别开有条形滑槽；一固定板，为L形，其短侧边横向固定在垂直调节板体两侧的条形滑槽上；一送粉结构，该送粉结构包括：一送粉接头，为柱体，该柱体侧壁横向有一螺纹孔，该送粉接头横置在垂直调节板体两侧的条形滑槽上；一送粉管，一端螺固在送粉接头的螺纹孔上；一送粉喷嘴，其固定在送粉管的另一端。本发明通过对所输送的金属粉末进行整形，得到宽带矩形的出粉效果，实现了与激光矩形光束相匹配的宽带送粉，实现较宽的激光宽带熔覆，提高了激光熔覆效率。该送粉喷嘴结构精简，安装方便。
【专利说明】宽带激光熔覆送粉头
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种宽带激光熔覆送粉装置，应用于激光宽带熔覆加工，属于激光加工领域。
【背景技术】
[0002]激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵
重元素。
[0003]激光熔覆按送粉工艺的不同可分为两类:粉末预置法和同步送粉法。两种方法效果相似，同步送粉法具有易实现自动化控制，激光能量吸收率高，无内部气孔，尤其熔覆金属陶瓷，可以显著提高熔覆层的抗开裂性能，使硬质陶瓷相可以在熔覆层内均匀分布等优点。
[0004]为实现大面积熔覆，采用宽带熔覆技术，光束截面形状为长条矩形，而光束的特殊形状造成了同步送粉装置的复杂化，对送粉整形的难度增加。因此有必要设计一种结构精简，送粉均匀集中的实用的同步送粉装置。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种宽带激光熔覆送粉头，通过对所输送的金属粉末进行整形，得到宽带矩形的出粉效果，实现了与激光矩形光束相匹配的宽带送粉，实现较宽的激光宽带熔覆，提高了激光熔覆效 率。该送粉喷嘴结构精简，安装方便。
[0006]本发明提供一种宽带激光熔覆送粉头，包括:
[0007]—垂直调节板体，其断面为U字形，该垂直调节板体的两侧边上纵向分别开有条形滑槽；
[0008]一固定板，为L形，其短侧边横向固定在垂直调节板体两侧的条形滑槽上；
[0009]一送粉结构，该送粉结构包括:
[0010]一送粉接头，为柱体，该柱体侧壁横向有一螺纹孔，该送粉接头横置在垂直调节板体两侧的条形滑槽上；
[0011]一送粉管，一端螺固在送粉接头的螺纹孔上；
[0012]一送粉喷嘴，其固定在送粉管的另一端。
[0013]本发明的有益效果是，宽带激光熔覆送粉头送出的激光熔覆金属粉末均匀集中，挺度高。送粉装置结构精简，成本较低，具有一定的适用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中:
[0015]图1是本发明的结构示意图。
[0016]图2是图1中送粉喷嘴33的纵向剖面图。
[0017]图3是图2中整形片331的三种形态。
【具体实施方式】
[0018]请参阅图1图2所示，本发明提供一种宽带激光熔覆送粉头，包括:
[0019]一垂直调节板体1，其断面为U字形，该垂直调节板体I的两侧边上纵向分别开有条形滑槽11 ;
[0020]一固定板2，为L形，其短侧边横向固定在垂直调节板体I两侧的条形滑槽11上，
[0021]一送粉结构3，该送粉结构包括:
[0022]一送粉接头31，为柱体，该柱体侧壁横向有一螺纹孔，该送粉接头31横置在垂直调节板体I两侧的条形滑槽11上；
[0023]一送粉管32，一端螺固在送粉接头31的螺纹孔上；
[0024]一送粉喷嘴33，其固定在送粉管32的另一端，该送粉喷嘴33内部结构为扁锥形，分为两段结构，一段为扁锥体，另一段为矩形腔体，该矩形腔体内相对两侧固定有整形片，使喷口宽度进一步缩小；所述整形片的形状为片体，该片体的一长侧边为直边，另一边为渐变弧形；所述整形片的形状 为片体，该片体的一长侧边为直边，另一边为双向渐变弧形；所述整形片的形状为片体，该片体的一长侧边为直边，其一短侧边与直边长侧边的夹角为50°，该短侧边与另一长侧边连接处为圆弧过渡。
[0025]本发明提供一种宽带激光熔覆送粉头，包括垂直调节板体1、固定板2、送粉结构
3、送粉接头31、送粉管32、送粉喷嘴33，整形片331等结构。将所述送粉头的固定板2 —端安装在激光熔覆加工头上，另一端通过两对螺钉固定在垂直调节板体I上。垂直调节板体I设计有条形滑槽11，送粉接头31可以通过调节旋紧螺钉在垂直调节板体I的条形滑槽11中的竖直位置，调节送粉喷嘴33的高度。并且可以以旋紧螺钉为轴，旋转调节送粉管32的角度，使送粉喷嘴32送出的粉末与矩形光斑位置相吻合。
[0026]如图1、2、3所示，送粉接头31连接送粉设备。送粉管32与送粉接头31相连，送粉喷嘴33通过转接件与送粉管32相连。熔覆加工过程中，粉末经过送粉接头31进入与其相连的送粉管32，经送粉管32进入到送粉喷嘴33中。如图2所示，金属粉末在送粉喷嘴33的内部腔体中，经过两次整形集中并通过截面与激光光斑形状相同的矩形通道均匀送出。
[0027]送粉喷嘴33的内部结构为扁锥形，分为两段结构，一段为扁锥体，另一段为矩形腔体，该矩形腔体内相对两侧固定有整形片331。送粉喷嘴33外形宽度设计度为20-40mm，其内壁截面设计为倒三角形状并设计有光滑曲面的圆角，表面经过研磨抛光处理，保证金属粉末顺利送粉，有效防止积粉现象。整形片331设计厚度为0-1_，与粉末接触表面设计为光滑曲面，各零件结合面涂有硅胶密封。送粉喷嘴内部具有两个粉末整形集中区域，内部扁锥结构为一次整形集中区，内部矩形腔与整形片331组成了二次整形集中区域以及出粉通道，金属粉末经过两次整形集中后，变为与激光光束相匹配的宽带粉束。送粉喷嘴33的出粉长度(10-30mm)、宽度(O-1mm)可以改变调整，在一定程度上适用于尺寸不同的矩形光束熔覆。[0028]其中送粉喷嘴33中的整形片331，设计了不同厚度(O-1mm)的一组零件，适用于不同宽度的矩形光束熔覆。送粉喷嘴33设计了不同宽度(20-40mm)的一组零件，适用于不同长度的矩形光束熔覆。因此本发明具有一定的互换性和适用性。
[0029]另外，整形片设计了若干不同结构，如图3所示，所述整形片331的形状为片体，该片体的一长侧边为直边，另一边为渐变弧形(图3a);所述整形片的形状为片体，该片体的一长侧边为直边，另一边为双向渐变弧形(图3b);所述整形片的形状为片体，该片体的一长侧边为直边，其一短侧边与直边长侧边的夹角为50°，该短侧边与另一长侧边连接处为圆弧过渡(图3c)。
[0030]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案所做基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
【权利要求】
1.一种宽带激光熔覆送粉头，包括: 一垂直调节板体，其断面为U字形，该垂直调节板体的两侧边上纵向分别开有条形滑槽； 一固定板，为L形，其短侧边横向固定在垂直调节板体两侧的条形滑槽上； 一送粉结构,该送粉结构包括: 一送粉接头，为柱体，该柱体侧壁横向有一螺纹孔，该送粉接头横置在垂直调节板体两侧的条形滑槽上； 一送粉管，一端螺固在送粉接头的螺纹孔上； 一送粉喷嘴，其固定在送粉管的另一端。
2.根据权利要求1所述的宽带激光熔覆送粉头，其中送粉喷嘴内部结构为扁锥形，分为两段结构，一段为扁锥体，另一段为矩形腔体。
3.根据权利要求2所述的宽带激光熔覆送粉头，其中矩形腔体内相对两侧固定有整形片，使喷口宽度进一步缩小。
4.根据权利要求1所述的宽带激光熔覆送粉头，其中所述整形片的形状为片体，该片体的一长侧边为直边，另一边为渐变弧形。
5.根据权利要求4所述的宽带激光熔覆送粉头，其中所述整形片的形状为片体，该片体的一长侧边为直边，另一边为 双向渐变弧形。
6.根据权利要求5所述的宽带激光熔覆送粉头，其中所述整形片的形状为片体，该片体的一长侧边为直边，其一短侧边与直边长侧边的夹角为50°，该短侧边与另一长侧边连接处为圆弧过渡。
【文档编号】C23C24/10GK103484856SQ201310445092
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】林学春, 南景洋, 张志研, 赵树森, 曲研, 牛奔 申请人:中国科学院半导体研究所