本发明涉及激光喷涂，特别涉及一种激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置及增材制造方法。
背景技术：
1、激光喷涂是一种新型材料表面改性再制造的技术，通过向基材表面喷涂特殊材料，利用高能量激光束熔融材料，再通过高速气体使熔融材料粒子化，加速喷射到原基材表面生成新覆盖层，从而为原有基材增添原本不具有的特殊性能，延长基材本身寿命。
2、激光喷涂方法由材料提供方法不同分为预置法与同步法，而同步法中根据材料同步送入时的状态又可分为送粉法与送丝法。送丝法相较于送粉法具有更高的材料利用率，同时送料过程易于控制，增材精度较高，涂层厚度更为均匀，因此目前在市面上普及率更高。
3、目前，送丝喷涂装置仍存在丝材熔融难度高、喷涂状态不稳定的问题。其问题的关键在于激光喷涂过程中如何实现气流、材料与激光聚焦于一点。而且，在长时间工作后，喷嘴容易因高温而发生变形，从而导致气流不稳定，材料的喷射方向发生偏移进而影响最终成型效果。若单纯为喷嘴增加冷却系统，又会使整个装置复杂程度上升，不利于生产成本的控制以及后续维护工作的开展。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，能够将激光喷涂过程中气流、材料和激光聚焦于一点，而且使用简洁的结构完成对喷嘴的冷却。
2、本发明还提出一种基于上述激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置的增材制造方法。
3、根据本发明的第一方面实施例的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，包括：
4、喷嘴，所述喷嘴开设有汇集腔以及连通至所述汇集腔的送丝通道、激光通道和喷气结构；
5、进气结构，所述进气结构围设在所述喷气结构的外侧，所述进气结构通过管道与所述送丝通道连接；
6、丝材保护管，所述丝材保护管安装于所述送丝通道中，所述丝材保护管的内部用于输送丝材，所述丝材保护管与所述送丝通道的间隙用于输送气体；
7、激光发生器，所述激光发生器与所述激光通道连接并向其中发射激光；
8、其中，所述进气结构中的气体能够带走所述喷气结构的热量，气体依次流经所述管道、所述送丝通道后与所述丝材保护管内的丝材以相同方向进入所述汇集腔，所述激光发生器的激光射入所述汇集腔并对丝材进行熔化，气流将熔化后的丝材喷出至所述喷气结构。
9、根据本发明实施例的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，至少具有如下有益效果：丝材的输出方向与气流方向相同，从而仅需调整激光聚焦位置，便于控制丝材的熔化位置；将进气结构设置在喷气结构外侧，当需要喷气时，气体能够先与喷气结构换热以完成对其的降温，然后再流向汇集腔中将熔化的丝材喷出，相对于传统结构并没有做出复杂的改进，但能够行之有效地对喷气结构进行降温。
10、根据本发明的一些实施例，所述进气结构中气流的流动方向与所述喷气结构中气流的流动方向相反。
11、根据本发明的一些实施例，所述进气结构与所述送丝通道之间连接有两个或多个管道，所述管道围绕所述送丝通道呈圆周阵列分布。
12、根据本发明的一些实施例，所述喷气结构位于所述送丝通道的延长线上，所述激光通道的延长线与所述送丝通道的延长线相交于所述汇集腔中。
13、根据本发明的一些实施例，所述激光通道的数量有多个且围绕所述送丝通道呈圆周阵列分布。
14、根据本发明的一些实施例，所述丝材保护管通过支撑杆固定于所述送丝通道的中央。
15、根据本发明的一些实施例，所述支撑杆的数量有多个而且围绕所述丝材保护管呈圆周阵列分布。
16、根据本发明的一些实施例，所述喷气结构具体为拉法尔结构，所述喷气结构的内径沿其中的气流方向逐渐减小然后逐渐增大。
17、根据本发明的一些实施例，所述激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置还包括送丝机构，所述送丝机构与所述丝材保护管连接，所述送丝机构包括两个输送辊，两个所述输送辊共同夹持丝材，所述输送辊转动能够将丝材送入所述丝材保护管中。
18、根据本发明的第二方面实施例的增材制造方法，基于上述激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置进行，包括以下步骤：
19、将丝材安装至送丝机构，并启动送丝机构以将丝材送入所述丝材保护管中；
20、将喷气结构的输出端朝向需要加工的基材；
21、将进气结构的进气端连接至储气罐；
22、启动所述激光发生器，激光通过所述激光通道照射至所述汇集腔，并照射丝材使其熔化；
23、打开所述储气罐，气体经由所述进气结构、所述管道、所述送丝通道进入至所述汇集腔中，并驱动熔化后的丝材进入所述喷气结构；
24、熔化后的丝材在所述喷气结构中气流的影响下喷出至基材表面，完成材料的喷涂；
25、所述进气结构中的气流不断带走所述喷气结构上的热量，从而起到对所述喷气结构降温的作用。
26、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，其特征在于：所述进气结构中气流的流动方向与所述喷气结构中气流的流动方向相反。
3.根据权利要求1所述的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，其特征在于：所述进气结构与所述送丝通道之间连接有两个或多个管道，所述管道围绕所述送丝通道呈圆周阵列分布。
4.根据权利要求1所述的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，其特征在于：所述喷气结构位于所述送丝通道的延长线上，所述激光通道的延长线与所述送丝通道的延长线相交于所述汇集腔中。
5.根据权利要求4所述的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，其特征在于：所述激光通道的数量有多个且围绕所述送丝通道呈圆周阵列分布。
6.根据权利要求1所述的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，其特征在于：所述丝材保护管通过支撑杆固定于所述送丝通道的中央。
7.根据权利要求6所述的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，其特征在于：所述支撑杆的数量有多个而且围绕所述丝材保护管呈圆周阵列分布。
8.根据权利要求1所述的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，其特征在于：所述喷气结构具体为拉法尔结构，所述喷气结构的内径沿其中的气流方向逐渐减小然后逐渐增大。
9.根据权利要求1所述的激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置，其特征在于：所述激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置还包括送丝机构，所述送丝机构与所述丝材保护管连接，所述送丝机构包括两个输送辊，两个所述输送辊共同夹持丝材，所述输送辊转动能够将丝材送入所述丝材保护管中。
10.一种增材制造方法，基于权利要求1至9中任一所述激光丝气同轴送丝喷涂增材制造装置进行，其特征在于，包括：