61的最大外径和最小外径之间，这样是为了保证调节筒61的顶部受到垫板53的支撑，同时调节筒61能够在通孔二内活动。调节筒61与通孔一 56相对的位置处设有保护镜片54，保护镜片54能够有效防止熔覆过程中产生的熔渣溅入激光器内，避免对各部件造成损坏，具有降低维修和更换成本、提高经济效益的特点。本发明通过所述水平调节部5和垂直调节部6的协同作用，微调激光出光方向以及出粉口 720与基材表面的距离，具有灵活度高、有助于提高熔覆质量的特点。
[0035]如图5和图6所示，所述垂直调节部6还包括套筒62，所述套筒62套在所述调节筒61内部，所述套筒62的底端与送粉嘴7固定连接，所述调节筒61上设有调节孔二 63和调节件二(图中未示出)，所述调节孔二 63和调节件二螺纹连接，所述套筒62的外表面设有滑道64，滑道64与套筒62的中轴线平行，所述调节件二的一端位于所述滑道64内，滑道64和调节件二相配合对套筒62的移动起到限位作用。所述套筒62还设有进水口65、出水口 66和冷却腔，所述进水口 65和出水口 66分别与冷却腔连通，进水口 65和出水口 66分别与水冷机4连接，使冷却水在套筒62的冷却腔中循环，降低由于激光散射造成的套筒62发热。
[0036]如图3、图7和图8所示，所述送粉嘴7为锥形，所述送粉嘴7的内部设有激光通道71和送粉通道72，送粉通道72与送粉管27连接，激光通道71的中轴线与送粉嘴7的中轴线重合，所述激光通道71的中轴线与所述送粉通道72的中轴线夹角为15-25°，既能保证送粉通道72与激光通道71之间存在一定的间距，降低送粉通道72被烧坏的几率，又能保证激光焦点和熔覆粉末汇聚在一点，提高熔覆粉末的有效利用率和熔覆质量。所述送粉嘴7的底部设有出粉口 720，所述送粉通道72至少为2个，本实施例中优选为3个，3个送粉通道72均匀排列在所述送粉嘴7内部。所述送粉嘴7内部还设有冷却通道，所述冷却通道的中轴线与激光通道71的中轴线夹角为15-25°。所述冷却通道包括相通设置的进水通道72和出水通道74，所述进水通道73与进水管37连接，所述出水通道74与出水管47连接，进水管37和出水管47分别与水冷机4连接，所述进水通道73的长度为所述送粉嘴7母线长度的2/3-3/4倍，作为优选，所述进水通道73的长度设置为送粉嘴母线长度的2/3倍、0.7倍、3/4倍，有助于最大程度的降低激光散热对送粉嘴7的损坏，避免激光熔覆过程中产生的热量向上传递到各部件，同时冷却通道中的冷却水不至于吸收过多的激光热量，不会造成激光能量的浪费。
[0037]如图1-8所示，本发明的金属3D打印装置在具体使用过程中，包括如下步骤:
[0038](I)同步调节调节板51相对的2个调节件一52，其中，一个调节件一52执行松动操作，与其相对的另一者执行拧紧操作，带动调节筒61在水平调节部5的内部实现各个方向的移动；
[0039](2)保护镜片54的中心与通孔一 56的中心重合后，停止调节调节件一 52，完成了送粉机构2的二维平面内方向调节;本发明中设置水平调节部，能够快速便捷、高精度的调节调节筒的位置；
[0040](3)松动调节件二，促使调节件二沿着滑道64上下滑动，改变所述出粉口 720与基材表面距离;通过调节件二就可以快速调节送粉嘴的高度，实现打印装置在z轴方向上的微调；
[0041 ] (4)出粉口 720与基材表面距离为0.5-lcm时，拧紧所述调节件二；
[0042 ] (5)向进水口 65、进水通道73内通入冷却水；
[0043](6)由激光器发射激光，激光依次经通孔一56、保护镜片54、激光通道71到达基材表面，熔覆粉末依次经送粉管27、送粉通道72、出粉口 720到达基材表面，进行激光熔覆即可。
[0044]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式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。
【主权项】
1.一种金属3D打印装置，其特征在于，包括激光器、送粉机构、机架和水冷机，所述激光器与送粉机构固定连接，所述送粉机构安装在机架上，所述水冷机与送粉机构连接，所述送粉机构包括依次固定连接的水平调节部、垂直调节部和送粉嘴。2.根据权利要求1所述的金属3D打印装置，其特征在于，所述水平调节部包括调节板和调节件一，所述调节板设有凸缘，所述凸缘上设有至少4个调节孔一，所述调节件一与所述调节孔一螺纹连接，所述调节板的中心设有通孔一。3.根据权利要求2所述的金属3D打印装置，其特征在于，所述水平调节部还包括垫板，所述垫板与凸缘固定连接，所述垫板的中心设有通孔二，所述垂直调节部包括调节筒，所述调节筒为T型，所述调节筒的顶部位于所述水平调节部内部，所述通孔二的直径介于调节筒的最大外径和最小外径之间。4.根据权利要求3所述的金属3D打印装置，其特征在于，所述垂直调节部还包括套筒，所述套筒套在所述调节筒内部，所述套筒的底端与送粉嘴固定连接，所述调节筒上设有调节孔二和调节件二，所述调节孔二和调节件二螺纹连接。5.根据权利要求4所述的金属3D打印装置，其特征在于，所述套筒的外表面设有滑道，所述调节件二的一端位于所述滑道内。6.根据权利要求5所述的金属3D打印装置，其特征在于，所述套筒设有进水口、出水口和冷却腔，所述进水口和出水口分别与冷却腔连通。7.根据权利要求6所述的金属3D打印装置，其特征在于，所述送粉嘴为锥形，所述送粉嘴的内部设有激光通道和送粉通道，所述激光通道的中轴线与所述送粉通道的中轴线夹角为15-25°，所述送粉嘴的底部设有出粉口。8.根据权利要求7所述的金属3D打印装置，其特征在于，所述送粉通道至少为2个，所述送粉通道均匀排列在所述送粉嘴内部。9.根据权利要求8所述的金属3D打印装置，其特征在于，所述送粉嘴内部还设有冷却通道，所述冷却通道的中轴线与激光通道的中轴线夹角为15-25°。10.根据权利要求9所述的金属3D打印装置，其特征在于，所述冷却通道包括相通设置的进水通道和出水通道，所述进水通道的长度为所述送粉嘴母线长度的2/3-3/4倍。
【专利摘要】本发明公开了一种金属3D打印装置，包括激光器、送粉机构、机架和水冷机，所述激光器与送粉机构固定连接，所述送粉机构安装在机架上，所述水冷机与送粉机构连接，所述送粉机构包括依次固定连接的水平调节部、垂直调节部和送粉嘴，本发明将3D打印技术和激光熔覆技术相结合，本装置能够灵活调节激光出光方向以及出粉口与基材表面的距离，具有调节精度高、操作便捷、实用性强、经济效益高的特点，有助于提高熔覆粉末的有效利用率和熔覆质量。
【IPC分类】B22F3/105, B33Y30/00
【公开号】CN105665705
【申请号】CN201610158340
【发明人】周峰, 杨庆东, 杨帆, 澹台凡亮, 侯庆玲, 刘虎, 何建群, 宋其伟
【申请人】山东能源重装集团大族再制造有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月18日