气体均流结构及激光加工设备的制作方法

本申请涉及激光加工领域，特别是涉及一种气体均流结构及激光加工设备。

背景技术：

1、随着激光加工技术不断发展及激光加工应用场景越来越丰富，对于激光加工质量要求越来越高。在激光增材制造过程中，打印烧结过程中激光作用下产生的飞溅颗粒及烟尘等副产物严重影响加工质量。

2、相关技术中，循环气路柜中的循环风机不断输送惰性气体经由中间均流结构至工作腔室内，以控制腔室内氧含量以减少副产物的产生，同时依靠稳定工作的惰性循环风场使上述副产物及时被吹除以保护振镜表面免受烟尘污染。然而循环气路柜输送惰性气体过程中，中间均流结构由于惯性、旋转等因素，将使得惰性气体均匀程度难以把握。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种气体均流结构及激光加工设备。

2、一种气体均流结构，包括：

3、进气部；

4、均流出气部，包括第一衔接段、储气段及第一出气段，所述第一衔接段连接于所述进气部，所述储气段与所述第一衔接段和所述第一出气段连接并构成均流出气通道，所述储气段的内腔为圆筒状。

5、在其中一个实施例中，所述储气段包括第一连接面和第二连接面，所述第一连接面与所述第一衔接段偏心连接，所述第二连接面与所述第一出气段连接，所述第一连接面是位于所述圆筒状内腔的高度方向的底面，所述第二连接面是位于所述圆筒状内腔的周向的侧面。

6、在其中一个实施例中，所述第一衔接段包括衔接圆管，所述储气段为圆筒容器，所述衔接圆管与所述圆筒容器的端面连通、且所述圆筒容器的端面中心与所述衔接圆管的轴心不重合设置。

7、在其中一个实施例中，所述衔接圆管的轴心相对于所述圆筒容器的端面中心沿着背离所述第一出气段的方向偏移设置；

8、所述衔接圆管的轴心相对于所述圆筒容器的端面中心沿着靠近工作腔室的方向偏移设置。

9、在其中一个实施例中，所述衔接圆管的轴心相对于所述圆筒容器的端面中心沿着不同方向的偏移距离相同。

10、在其中一个实施例中，所述圆筒容器和所述衔接圆管均为横截面相同的空心柱状体，所述圆筒容器的横截面半径大于所述衔接圆管的横截面半径，所述偏移距离与所述圆筒容器的横截面半径和所述衔接圆管的横截面半径两者差值正相关。

11、在其中一个实施例中，所述圆筒容器的横截面半径与所述圆筒容器的轴向长度正相关。

12、在其中一个实施例中，所述第一出气段包括条状出气口，所述储气段为圆筒容器，所述条状出气口沿着气体流动方向的横截面相同，所述条状出气口的第一端与所述圆筒容器的曲面垂直连通，所述条状出气口的第二端与工作腔室连通，以构成所述均流出气通道。

13、在其中一个实施例中，还包括：

14、分流部，与所述进气部连接；

15、非均流出气部，包括第二衔接段、空心储气段和第二出气段，所述第二衔接段的两端分别与所述分流部的第二分岔口和所述空心储气段的端面连接，所述空心储气段的侧面与所述第二出气段连接以构成非均流出气通道，第一分岔口与第二分岔口分别为所述分流部的不同分流岔口。

16、一种激光加工设备，包括：

17、循环气路柜；

18、如上述的气体均流结构，所述进气部连接于所述循环气路柜的出气口。

19、本申请提供实施例存在的技术效果包括：

20、该气体均流结构，气体(比如惰性气体)经由进气部流入气体均流结构，并经由连接于进气部的第一衔接段平顺流入均流出气部，且配合储气段和第一出气段构成的均流出气通道，气体(比如惰性气体)在储气段内部发展出清晰而有序的流动秩序(即流动流线旋涡特征较为明显，流动较为有序，涡量明显较大)，均衡由于流道弯折、横截面变化等带来的压力不平衡，再以均匀分布的流动状态经由第一出气段流出，实现气体(比如惰性气体)在气体均流结构内各处分布均匀、流动速度基本一致，提高气体(比如惰性气体)流出气体均流结构的平顺性及均匀性，满足激光加工过程中对气体(比如惰性气体)均匀性及稳定性要求，进而保证激光加工质量。

技术特征：

1.一种气体均流结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的气体均流结构，其特征在于，所述储气段包括第一连接面和第二连接面，所述第一连接面与所述第一衔接段偏心连接，所述第二连接面与所述第一出气段连接，所述第一连接面是位于所述圆筒状内腔的高度方向的底面，所述第二连接面是位于所述圆筒状内腔的周向的侧面。

3.根据权利要求2所述的气体均流结构，其特征在于，所述第一衔接段包括衔接圆管，所述储气段为圆筒容器，所述衔接圆管与所述圆筒容器的端面连通、且所述圆筒容器的端面中心与所述衔接圆管的轴心不重合设置。

4.根据权利要求3所述的气体均流结构，其特征在于，所述衔接圆管的轴心相对于所述圆筒容器的端面中心沿着背离所述第一出气段的方向偏移设置；

5.根据权利要求4所述的气体均流结构，其特征在于，所述衔接圆管的轴心相对于所述圆筒容器的端面中心沿着不同方向的偏移距离相同。

6.根据权利要求5所述的气体均流结构，其特征在于，所述圆筒容器和所述衔接圆管均为横截面相同的空心柱状体，所述圆筒容器的横截面半径大于所述衔接圆管的横截面半径，所述偏移距离与所述圆筒容器的横截面半径和所述衔接圆管的横截面半径两者差值正相关。

7.根据权利要求6所述的气体均流结构，其特征在于，所述圆筒容器的横截面半径与所述圆筒容器的轴向长度正相关。

8.根据权利要求2所述的气体均流结构，其特征在于，所述第一出气段包括条状出气口，所述储气段为圆筒容器，所述条状出气口沿着气体流动方向的横截面相同，所述条状出气口的第一端与所述圆筒容器的曲面垂直连通，所述条状出气口的第二端与工作腔室连通，以构成所述均流出气通道。

9.根据权利要求1至8任一项所述的气体均流结构，其特征在于，还包括：

10.一种激光加工设备，其特征在于，包括：

技术总结
本申请涉及气体均流结构及激光加工设备，其中气体均流结构包括：进气部；均流出气部，包括第一衔接段、储气段及第一出气段，第一衔接段连接于进气部，储气段与第一衔接段和第一出气段连接并构成均流出气通道，储气段的内腔为圆筒状。该气体均流结构，均衡由于流道弯折、横截面变化等带来的压力不平衡，再以均匀分布的流动状态经由第一出气段流出，实现气体(比如惰性气体)在气体均流结构内各处分布均匀、流动速度基本一致，提高气体(比如惰性气体)流出气体均流结构的平顺性及均匀性，满足激光加工过程中对气体(比如惰性气体)均匀性及稳定性要求，进而保证激光加工质量。

技术研发人员：黄泽堃,许建波,李翔宇,范国成,赵剑,邹大润,胡瑞
受保护的技术使用者：大族激光科技产业集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19