激光喷涂的湿式送粉装置的制作方法

文档序号:11319901阅读:250来源:国知局

本发明涉及一种集送粉、传动、控制为一体的激光喷涂的湿式送粉装置。



背景技术:

激光喷涂是一种新型的材料表面改性与处理技术,它是利用高能激光束将基材表层金属熔化,同时以不同的送料方式在被喷涂基体表面添加被选择的涂层材料粉末,粉末经激光辐射,使之和基体表面薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低、与基体材料结合形成复合金属表面涂层。激光喷涂处理技术能很好地改善基材表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等,从而达到对基材表面改性和修复的目的,该技术既满足了生产对材料特性的要求,又节省了大量的贵金属资源,且稳定无污染。

现有的激光喷涂送粉方式,是以氩气作为保护气和动力,通过气体压强将待喷涂材料送至激光喷涂区,这种属于干式送粉的送粉方式,存在着以下问题:首先,干式送粉易造成粉末喷涂不均;其次在喷涂过程中,会产生大量粉尘,回弹率高,加工环境差;还有就是喷涂粉末的利用率低,且由于粉末颗粒较小,易被污染,所以粉末也不可回收利用,造成浪费,提高加工成本。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术中之不足,本发明提供一种出粉均匀、无粉尘污染、稳定可靠的激光喷涂的湿式送粉装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种激光喷涂的湿式送粉装置,具有储粉筒和气控系统,所述的储粉筒包括筒体,由待喷涂粉末和环氧树脂、丙酮混合而成的混合液存储于筒体内,筒体上端安装有密封盖,位于混合液上方设有与筒体内壁滑动配合的气动活塞,所述的气控系统包括提供气源的储气罐、连接于筒体壁上实现气动活塞向下运动而推出混合液的上导气管以及实现气动活塞向上运动返回的下导气管,所述气源通向上导气管、储气罐通向下导气管的管路上均设有三通气控阀和减速阀,气源与上导气管之间设有过滤减压阀。

为使混合液更顺畅地被排出筒体,所述的筒体下端部为尖锥体,尖锥体底端具有供混合液排出筒体的出料口。

为确保气控系统工作的平稳可靠、实现送粉速度的有序调节,位于减速阀之后的上导气管与下导气管之间连接有平衡压力的平衡阀,储气罐的出气通道上设有截止阀,上导气管上的三通气控阀的回气管路与截止阀的出气端管路之间设有止回阀,上导气管和下导气管近筒体处分别设有监控气体压力的压力表。

本发明的有益效果是:本发明基于气体动力学原理,利用通入储粉筒内的气体作为动力推动喷涂所需的混合液输送,适合各种材质的喷涂粉末的输送,并且不同材料的粉末可以混合输送,送粉过程稳定,粉末利用率高,且出粉均匀,不会产生大量粉尘。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明最优实施例的结构示意图。

图中1.筒体2.混合液3.密封盖4.气动活塞5.气源6.储气罐7.上导气管8.下导气管9.三通气控阀10.减速阀11.过滤减压阀12.平衡阀13.截止阀14.止回阀15.压力表

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示,一种激光喷涂的湿式送粉装置,由储粉筒和气控系统两部分组成,激光喷涂所用的喷涂液是由待喷涂粉末和环氧树脂、丙酮混合而成的混合液2。

储粉筒:包括筒体1,筒体1上端安装有密封盖3,混合液2存储于筒体1内,混合液2的存储量占到筒体1容积的三分之二左右,位于混合液2上方设有与筒体1内壁滑动配合的气动活塞4,筒体1下端部为底端具有出料口的尖锥体。

气控系统:包括储气罐6、连接于筒体1壁上的上导气管7和下导气管8,气源5内存储的压缩气体通过上导气管7进入筒体1推动气动活塞4向下运动而将混合液2从出料口排出筒体1,从下导气管8进入筒体1的气体则推动气动活塞4向上运动返回原位;在气源5通向上导气管7、储气罐6通向下导气管8的管路上均设有三通气控阀9和减速阀10,气源5与上导气管7之间设有过滤减压阀11。

位于减速阀10之后的上导气管7与下导气管8之间连接有平衡压力的平衡阀12,储气罐6的出气通道上设有截止阀13,上导气管7上的三通气控阀9的回气管路与截止阀13的出气端管路之间设有止回阀14,上导气管7和下导气管8近筒体1处分别设有监控气体压力的压力表15。

气控系统工作原理简述:压缩空气储存在气源5中,气源5释放的压缩空气通过过滤减压阀11过滤减压后进入到上导气管7,到达三通气控阀9,三通气控阀9将推动气动活塞4运动所需气体传输到减速阀10,参与后续气路控制,并将多余气体传输返回气源5,气体经过减速阀10进入到筒体1内气动活塞4的上部腔体中,当上部腔体内压力大于气动活塞4的下部腔体时,气动活塞4向下运动,推动混合液2从出料口排出筒体1,完成喷涂;喷涂结束,气体从下导气管8所在管路进入到筒体1内,推动气动活塞4向上运动返回原位。

上述过程中可通过调节过滤减压阀11和三通气控阀9,观察压力表15示数来调节送粉速度,其中过滤减压阀7的作用是为了将气源5提供的较高的气体压力降低到合适压力,保证过滤减压阀7出气端气体压力的稳定均匀;三通气控阀8的作用是调节气路中的气体压强,进而调节送粉速度。

在激光喷涂前,将待喷涂的金属粉末与环氧树脂均匀混合,为增加流动性可按适当比例加入丙酮,加入储粉筒的筒体1中。由于环氧树脂与丙酮都为有机物,且熔点都较低(丙酮沸点:56.53℃,环氧树脂沸点根据成分不同而不同,但总体不超过200℃),激光喷涂过程中,环氧树脂和丙酮会因激光的快速加热而挥发,不会对涂层或者基体产生影响。

操作过程简述:

1、配制喷涂所需的混合液2:将待喷涂金属粉末、丙酮、环氧树脂按照2:1:2的比例混合,搅拌均匀后倒入储粉筒的筒体1中,混合液2占储粉筒容积的2/3左右,然后调整气动活塞4到适当位置,排空气动活塞4与混合液2表面之间、混合液2与激光喷头之间的空气;

2、定位与夹装:将储粉筒与气控系统连接完成后,安装在激光发射器底部,并与激光器成一定角度,避免激光反射的能量对仪器造成损伤,保证储粉筒的轴线与激光喷涂点在一条直线上;

3、确定激光喷涂参数:根据不同涂层要求,确定激光输出功率,光斑直径,离焦量,送粉速度等喷涂参数;

4、激光喷涂:气控系统动作,从上导气管7通入筒体1内的气体推动气动活塞4向下运动,气动活塞4推动混合液2从出料口排出筒体1,完成激光喷涂,喷涂结束,气体从下导气管8进入到筒体1内,推动气动活塞4向上运动返回原位。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种激光喷涂的湿式送粉装置,具有储粉筒和气控系统,所述的储粉筒包括筒体,由待喷涂粉末和环氧树脂、丙酮混合而成的混合液存储于筒体内,位于混合液上方设有与筒体内壁滑动配合的气动活塞,所述的气控系统包括储气罐、连接于筒体壁上实现气动活塞向下运动而推出混合液的上导气管以及实现气动活塞向上运动返回的下导气管,气源通向上导气管、储气罐通向下导气管的管路上均设有三通气控阀和减速阀,气源与上导气管之间设有过滤减压阀。本发明利用通入储粉筒内的气体作为动力推动喷涂所需的混合液输送,适合各种材质的喷涂粉末输送,送粉过程稳定,粉末利用率高,且出粉均匀,不会产生大量粉尘。

技术研发人员:孔德军;闫保旭;章冬辉;宋仁国;王文昌;张静
受保护的技术使用者:常州大学
技术研发日:2017.05.27
技术公布日:2017.10.13
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