一种激光熔覆头防反光装置的制作方法

本发明实施例涉及增材制造技术领域，具体涉及一种激光熔覆头防反光装置。

背景技术：

激光熔覆技术利用铺粉或送粉的方法在基体表面预置金属粉末，聚焦激光束辐照基体表面的金属粉末，焦点位置的金属粉末和基体表面薄层发生熔化，形成一定形状和大小的熔池，当激光束焦点以一定速度按预定轨迹运动，激光束移开后的熔池迅速凝固，从而在基体表面激光束扫过的区域熔覆上一层具有特殊物理、化学或力学性能的金属涂层。

在激光增材制造过程中激光打到基体的折射光通过出光通道又回到熔覆头镜片腔內，对熔覆头内的镜片和光纤保护镜片造成伤害，甚至烧毁光纤。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种激光熔覆头防反光装置，以解决现有技术中激光打到基体的折射光通过出光通道又回到熔覆头镜片腔內，对熔覆头内的镜片和光纤保护镜片造成伤害，甚至烧毁光纤的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，该激光熔覆头防反光装置包括激光输送管道、内熔覆头和外熔覆头，内熔覆头的下端设置在外熔覆头内侧，内熔覆头上端与激光输送管道下端连接，内熔覆头与外熔覆头之间设有粉料送料间隙，在激光输送管道的内侧环绕激光输送管道内壁设置的防反光凸台，防反光凸台的中部设有允许激光通过的光斑通孔。

进一步地，所述的防反光凸台的下侧面为凹形面。

进一步地，所述的防反光凸台的上侧为内径由上至下逐渐减小的锥形。

进一步地，所述的内熔覆头的上端插接固定在激光输送管道下部内侧，内熔覆头的上部外侧设有水冷夹套，激光输送管道设置在水冷夹套上侧，水冷夹套下侧设有支撑在外熔覆头上端的支撑体。

进一步地，所述的外熔覆头上端设有定位环，支撑体设置在定位环内侧。

进一步地，所述的外熔覆头内设有熔覆头水冷腔。

进一步地，所述的外熔覆头上端外侧设有环形挡翼。

进一步地，所述的外熔覆头的下端外圆周设有向下凸起的防撞凸起。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例在激光输送管道的内侧环绕激光输送管道内壁设置的防反光凸台，激光从光斑通孔射入内熔覆头的激光通道，最后将内熔覆头与外熔覆头之间的粉料送料间隙送至金属粉末熔融，完成增材制造，激光打到基体后的折射光通过激光通道后被防反光凸台遮挡，避免折射光返回到熔覆头镜片腔內，避免折射光对镜片、光纤保护镜片甚至光纤造成损伤，提高使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种激光熔覆头防反光装置的示意图；

图中：1-激光输送管道2-管道水冷腔3-光斑通孔4-凹形面5-内熔覆头6-水冷夹套7-激光通道8-外熔覆头9-防撞凸起10-熔覆头水冷腔11-支撑体12-定位环13-粉料送料间隙14-防反光凸台15-环形挡翼。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参见图1，该激光熔覆头防反光装置包括激光输送管道1、内熔覆头5和外熔覆头8，内熔覆头5的下端设置在外熔覆头8内侧，内熔覆头5上端与激光输送管道1下端连接，内熔覆头5与外熔覆头8之间设有粉料送料间隙13，在激光输送管道1的内侧环绕激光输送管道1内壁设置的防反光凸台14，防反光凸台14的中部设有允许激光通过的光斑通孔3，光斑通孔3的直径稍大于激光光斑直径，以保证正常的激光熔融工作。

防反光凸台14的上侧为内径由上至下逐渐减小的锥形，这样便于对激光光束进行集中，防反光凸台14的下侧面为凹形面4，可以更好地使从基体折射回来的光重新反射至基体上，避免折射的光对熔覆头镜片和光纤造成伤害的同时提高激光利用率，降低能耗。

本实施例在激光输送管道1上开设有管道水冷腔2，管道水冷腔2的内端设置在防反光凸台14内，管道水冷腔2连接有冷却水循环管道。管道水冷腔2环绕激光输送管道1设置，通过管道水冷腔2对防反光凸台14乃至整个激光输送管道1进行冷却，解决了激光辐射出的热量很容造成管壁变形甚至熔化的问题。

管道水冷腔2沿激光输送管道1径向由外至内逐渐向下倾斜设置，这是因为从基体表面折射向上的光与防反光凸台14的下侧面接触，所以防反光凸台14的下侧面更容易发热，本实施例使管道水冷腔2向防反光凸台14的下侧面靠拢，提高冷却效果。

内熔覆头5的上端插接固定在激光输送管道1下部内侧，内熔覆头5的上部外侧设有水冷夹套6，利用水冷夹套6对内熔覆头5进行冷却。激光输送管道1设置在水冷夹套6上侧，水冷夹套6下侧设有支撑在外熔覆头8上端的支撑体11，连接方便，保持外熔覆头8和内熔覆头5之间的料粉进料间隙均匀下料。外熔覆头8上端设有定位环12，支撑体11设置在定位环12内侧，以便于对内熔覆头5进行定位，固定方便，确保外熔覆头8和内熔覆头5之间的料粉进料间隙均匀。

外熔覆头8上端外侧设有环形挡翼15，利用环形挡翼15对上部激光产生的热辐射进行遮挡，减少激光光辐射所到达外熔覆头8的热量，使外熔覆头8处于合适的温度范围内，改善熔覆头的工作状态，提高熔覆头的使用寿命。

为了进一步降低外熔覆头8的温度，本实施例在外熔覆头8内设有熔覆头水冷腔10，熔覆头水冷腔10上部设置在环形挡翼15内，环形挡翼15上侧设有密封熔覆头水冷腔10的密封盖。管道水冷腔2、熔覆头水冷腔10以及水冷夹套6内腔连接冷却水循环机构，可以持续对激光输送管道1、内熔覆头5和外熔覆头8进行冷却，冷却水循环机构可以是相连接的冷却水泵和冷却水箱。

外熔覆头8的下端外圆周设有向下凸起的防撞凸起9，在熔覆头工作的过程中由于员工操作不当会造成熔覆头撞击基体表面的情况发生，致使熔覆头变形，严重影响使用效果，甚至报废，本发明实施例利用防撞凸起9可以很好解决该问题，当熔覆头撞击基体表面时，防撞凸起9碰撞而避免激光通道7的下端口碰撞，这样即使防撞凸起9变形，也不会影响激光的正常射出，有效提高熔覆头的防撞性能和使用寿命。

防撞凸起9的内侧面为由上至下逐渐向外侧倾斜的斜面，当防撞凸起9与基体表面发生碰撞后，防撞凸起9虽然发生一定变形，但是斜面使防撞凸起9所产生的变形远离激光汇集射出口，从而保证激光汇集射出口的激光正常射出，进一步提高了防碰撞的能力。

本发明实施例在激光输送管道1的内侧环绕激光输送管道1内壁设置的防反光凸台14，激光从光斑通孔3射入内熔覆头5的激光通道7，最后将内熔覆头5与外熔覆头8之间的粉料送料间隙13送至金属粉末熔融，完成增材制造，激光打到基体后的折射光通过激光通道7后被防反光凸台14遮挡，避免折射光返回到熔覆头镜片腔內，避免折射光对镜片、光纤保护镜片甚至光纤造成损伤，提高使用寿命。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。