一种用于激光加工隔离溅射残渣的方法及装置

1.本发明涉及激光加工领域，特别是涉及一种用于激光加工隔离溅射残渣的方法及装置。


背景技术：

2.激光增材制造或激光再制造技术是一种利用激光热效应将供给的金属粉末和基体材料表层同时熔化形成熔池，熔池经过不断凝固和多层叠加后成型的制造技术或再制造修复技术。在激光熔化金属粉末和基体表层时，由于瞬时产生的剧烈物理和化学等反应，未完全熔化的金属粉末在加工过程中溅射出来，落在工件周围易造成污染，并影响已加工表面和待加工部分的质量。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明提供一种用于激光加工隔离溅射残渣的方法及装置，能够跟随激光熔覆头移动以持续收集隔离加工过程中溅射物残渣，从而达到保护工件已加工面和未加工面不受溅射物残渣污染。
4.本发明的技术方案是：一种用于激光加工隔离溅射残渣的方法，包括如下步骤：
5.将激光加工隔离溅射残渣装置的卡箍安装在激光熔覆头的颈部位置；
6.将柔性弯曲支撑的一头与安装在激光熔覆头上的卡箍连接；
7.将柔性弯曲支撑的另一头与残渣收集装置连接；
8.将所述残渣收集装置移动放置于激光熔覆头正下方，通过柔性弯曲支撑调节残渣收集装置与加工工件的距离，从而在工件加工过程中收集溅射物残渣；
9.待所述残渣收集装置内的残渣达到一定量之后，可将残渣收集装置取下，清理掉残渣后将残渣收集装置洗净后循环安装利用。
10.上述方案中，所述激光加工隔离溅射残渣装置包括残渣收集装置、卡箍和柔性弯曲支撑；所述残渣收集装置为上下两端开口状，其上端开口用于固定套在激光熔覆头上，其下端开口为内凹式槽型结构，用于收集溅射残渣；所述卡箍通过柔性弯曲支撑与残渣收集装置连接。
11.上述方案中，所述卡箍与柔性弯曲支撑的一头通过螺栓连接；所述柔性弯曲支撑的另一头与残渣收集装置通过螺栓连接。
12.上述方案中，所述卡箍与柔性弯曲支撑的一头通过螺栓连接；所述柔性弯曲支撑的另一头与残渣收集装置为一体式。
13.上述方案中，所述卡箍与柔性弯曲支撑的一头一体式；所述柔性弯曲支撑的另一头与残渣收集装置为一体式。
14.上述方案中，所述残渣收集装置为回转体或带棱边的多面非回转体。
15.上述方案中，所述残渣收集装置为透明或不透明的阻燃材料制作得到，所述阻燃材料为塑料、金属或其他非金属。
16.上述方案中，所述残渣收集装置的耐热温度范围为100℃
‑
400℃。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将激光加工隔离溅射残渣装置的卡箍安装在激光熔覆头的颈部位置；将柔性弯曲支撑的一头与安装在激光熔覆头上的卡箍连接；将柔性弯曲支撑的另一头与残渣收集装置连接；将所述残渣收集装置移动放置于激光熔覆头正下方，通过柔性弯曲支撑调节残渣收集装置与加工工件的距离，从而在工件加工过程中收集溅射物残渣；待所述残渣收集装置内的残渣达到一定量之后，可将残渣收集装置取下，清理掉残渣后将残渣收集装置洗净后循环安装利用。本发明所述用于激光加工隔离溅射残渣的装置能够跟随激光熔覆头移动以持续收集隔离加工过程中溅射物残渣，从而达到保护工件已加工面和未加工面不受溅射物残渣污染。本发明激光加工隔离溅射残渣装置随激光熔覆头同步移动，利用残渣收集装置将加工过程中产生的危害加工工件内部及表面的溅射物残渣进行有效收集，以隔离残渣，避免残渣与工件尤其是与已加工表面的接触。本发明不仅具备结构简、造价低、易制造的优点，还可有效隔离溅射物残渣，提高产品质量，降低产品表面粗糙度与减少产品内部残渣等缺陷。
附图说明
18.图1为本发明一个实施方式的残渣收集装置工作时的工作状态示意图；
19.图2为本发明另一个实施方式的残渣收集装置工作时的工作状态示意图。
20.其中，1
‑
激光熔覆头；2
‑
残渣收集装置；3
‑
溅射辐射圈；4
‑
残渣；5
‑
卡箍；6
‑
紧固件；7
‑
柔性弯曲支撑；8
‑
溅射残渣；9
‑
熔池；10
‑
工件。
具体实施方式
21.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.一种用于激光加工隔离溅射残渣的方法，包括如下步骤：
25.将激光加工隔离溅射残渣装置的卡箍5安装在激光熔覆头1的颈部位置，确保安全
牢靠，不影响其它激光熔覆头上的部件工作；
26.将柔性弯曲支撑7的一头与安装在激光熔覆头1上的卡箍5连接；
27.将柔性弯曲支撑7的另一头与残渣收集装置2连接；
28.将所述残渣收集装置2移动放置于激光熔覆头1正下方，熔池9的上方，通过柔性弯曲支撑7调节残渣收集装置2与加工工件10的距离，从而在工件10加工过程中收集溅射物残渣；
29.待所述残渣收集装置2内的残渣4达到一定量之后，可将残渣收集装置2取下，清理掉残渣后将残渣收集装置2洗净后循环安装利用。
30.所述柔性弯曲支撑7可根据实际需要进行调节变动其形状和末端位置，从而调节残渣收集装置2与加工工件10的距离，满足实际工作需要。
31.所述激光加工隔离溅射残渣装置包括残渣收集装置2、卡箍5和柔性弯曲支撑7；所述残渣收集装置2为上下两端开口状，其上端开口用于固定套在激光熔覆头1上，其下端开口为内凹式槽型结构，用于收集溅射残渣8；所述卡箍5通过柔性弯曲支撑7与残渣收集装置2连接。残渣收集装置2侧面可具有孔，用于通过螺栓、螺钉等可拆卸连接件连接柔性弯曲支撑7。
32.卡箍5、柔性弯曲支撑7、残渣收集装置2这三者的连接方式可为便于拆卸的螺栓螺母、螺钉等连接，也可为不可拆卸的焊接、铆接等连接，最终目的为实现三者的牢固连接，这三者可为独立式，通过连接件连接；也可为一体式，直接连接。独立式则便于灵活变换组件，更加满足实际工作的需要。
33.具体的，所述卡箍5与柔性弯曲支撑7的一头通过螺栓连接并设有紧固件6；所述柔性弯曲支撑7的另一头与残渣收集装置2通过螺栓连接，如图2所示。
34.或者，所述卡箍5与柔性弯曲支撑7的一头通过螺栓连接；所述柔性弯曲支撑7的另一头与残渣收集装置2为一体式。
35.或者，所述卡箍5与柔性弯曲支撑7的一头一体式；所述柔性弯曲支撑7的另一头与残渣收集装置2为一体式，如图2所示。
36.所述残渣收集装置2为回转体亦可为带棱边的多面非回转体，其上端开口为圆形、方形等与激光头固定，其下端为圆形、方形等环绕形状以包围激光加工残渣溅射辐射圈3。
37.所述残渣收集装置为透明或不透明的阻燃材料制作，所述阻燃材料可为塑料、金属及其他非金属。
38.所述残渣收集装置的耐热温度范围为100℃
‑
400℃。
39.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
40.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。