一种用于高功率半导体直接输出激光器的摆动送粉装置的制作方法

本实用新型一种用于高功率半导体直接输出激光器的摆动送粉装置，属于激光设备加工装置技术领域。

背景技术：

激光熔覆技术是一种新能源条件下的新兴表面加工技术，自诞生以来一直都在不断的进步和完善中，其中推动激光熔覆技术进步的主要原因之一就是作为热源的激光器的不断发展与进步，到现在为止，激光器已经从气体激光器发展到了半导体激光器，目前工业化应用中的主流激光器类型为半导体直接输出激光器，随着半导体直接输出激光器的不断成熟，为了追求更高的激光熔覆加工效率，半导体直接输出激光器的功率也一直在增加，从早期的2000—4000W级，到目前市场上主流的6000—8000W级，再到已经开始应用的10000W以上级。

激光熔覆加工的过程是激光从激光头上的出射窗口直接射出，在工作距离处照射在待加工工件的表面形成熔池，同时由送粉管将合金粉末以特定的角度喷送进熔池，合金粉末在熔池中与工件母材一起熔化形成新的合金组织，最终在工件表面形成预期的合金熔敷层，由于上述过程是一个急冷急热的微熔炼过程，因此要求合金粉末要尽可能的均匀分布的送进熔池，熔池的形状和激光照射在工件的光斑形状基本一致，而由于半导体直接输出激光器的功率不断增加，传统的送粉方式送粉均匀性差，影响激光熔覆的加工质量，具体有以下缺陷：半导体直接输出激光器的光源特性及光学整形原理决定了其输出在工作距离处的光斑的形状必定是近似的长方形，且光斑的长度会随着激光器的功率增加而增加，传统的送粉管的出粉口一般是做成一条窄长的细缝，细缝的长度与光斑的长度基本一致，而合金粉末在喷出送粉管时受到细缝的束缚形成一条细长的粉带落入熔池中，在光斑长度变化时，会导致均匀性越来越差，这就直接影响了激光熔覆的加工质量。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种可调节摆动幅度和摆动频率，确保送粉管在光斑长度方向上进行均匀摆动，确保工件表面熔覆的连续、均匀。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于高功率半导体直接输出激光器的摆动送粉装置，包括送粉管，送粉管上部设置有连接板，连接板上方设置有激光器，送粉管一侧设置摆动机构，摆动机构包括电机和凸轮轴，电机的输出端与凸轮轴相连，电机底部与连接板相连，凸轮轴与送粉管相接触。

所述的送粉管与连接板之间设置有连接轴。

所述的连接板上设置有电机位置调节槽，所述的电机与连接板之间设置有锁紧装置。

所述的凸轮轴前端与连接板底部距离为100mm。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

1、通过电机与凸轮轴的组合，确保送粉管在光斑长度方向上进行均匀摆动，可以采用更小的送粉管出口，使得送出的合金粉末更加的集中，在摆动过程中，每个瞬间的熔池中的某点所对应的送粉状态都趋于一致，不会出现传统送粉方式的粉带覆盖熔池时出现的各点粉末不一致的现象。

2、结构简单，使用效果好，能够均匀的进行送粉，比传统送粉方式所形成的熔覆层的熔覆质量高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中1为送粉管、2为连接板、3为激光器、4为摆动机构、5为电机、6为凸轮轴、7为连接轴、8为电机位置调节槽、9为锁紧装置、10为工件、11为激光。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种用于高功率半导体直接输出激光器的摆动送粉装置，包括送粉管1，送粉管1上部设置有连接板2，连接板2上方设置有激光器3，送粉管1一侧设置摆动机构4，摆动机构4包括电机5和凸轮轴6，电机5的输出端与凸轮轴6相连，电机5底部与连接板2相连，凸轮轴6与送粉管1相接触，送粉管1与连接板2之间设置有连接轴7，连接板2上设置有电机位置调节槽8，所述的电机5与连接板2之间设置有锁紧装置9，凸轮轴6前端与连接板2底部距离为100mm。

本实用新型在使用时，送粉管1与连接板2之间有间隙可以转动，电机5带动凸轮轴6转动，凸轮轴6在转动过程中对送粉管1进行振动，送粉管1振动的角度不同，导致送粉管口出粉末的宽度不同，可以根据不同激光11形成的光斑大小，调节电机5的功率，增加振动幅度，确保送粉的均匀性。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。