[发明专利]激光加工成形制造光内送粉工艺与光内送粉喷头

权利要求书

1.一种激光加工成形制造光内送粉工艺，其主要工艺方法为：

通过光路变换，将由激光器发射出的圆截面光束变换为圆环形截面光束，将所述圆环形光束扩束后，聚焦成为圆环锥形聚焦光束，在成形加工表面形成一圆环形聚焦光斑，在圆环锥形聚焦光束中产生一锥形中空无光区，单根送粉管由光束外伸入此无光区内并与圆环锥形聚焦光束同轴线，送粉管中的粉末在气载或重力作用下送入加工面上的聚焦光斑中，粉末在喷射或下落过程中，始终位于圆环锥形聚焦光束内部的中空区内，直至接近工件表面，粉束进入聚焦光斑，粉束在工件表面形成的粉斑外径位于环形聚焦光斑的内光环与外光环之间。

2.如权利要求1所述激光加工成形制造光内送粉工艺，其特征在于：通过离焦方式改变聚焦光斑直径，通过改变送粉管出口直径调节粉束直径，进而调节粉束落在工件表面的粉斑大小，聚焦光斑外环直径为粉斑直径的1.1～1.5倍。

3.如权利要求1或2所述激光加工成形制造光内送粉工艺，其特征在于：所述激光器发射出的圆截面光束由非稳腔激光器输出的圆环形截面光束替代。

4.一种激光加工成形制造光内送粉喷头，含筒体、圆锥镜定位盘、圆锥反射镜、圆环形反射聚焦镜、送粉管等几部分，筒体上方有入光口，筒体下方有出光口，其特征在于：圆锥镜定位盘有外环和内环，外环、内环之间至少用二根筋条连接，外环固定于筒体内壁，内环上固定圆锥反射镜，圆锥反射镜的镜面朝向筒体上方的入光口，在筒体内还固定有圆环形反射聚焦镜，反射聚焦镜的镜面背向所述入光口，与圆锥反射镜的镜面相对，朝向筒体下部出光口，所述圆锥镜定位盘、圆锥反射镜、圆环形反射聚焦镜均与筒体同轴线安装，筒体内安装了送粉管，送粉管的上端伸出筒体外壁，送粉管的下部与筒体同轴安装，位于所述圆锥镜定位盘的下方，送粉管下端出口靠近筒体出光口。

5.如权利要求4所述激光加工成形制造光内送粉喷头，其特征在于：所述送粉管上端与筒体轴线成一角度，穿过圆锥反射镜与圆环形反射聚焦镜之间的经扩束的光束而伸出筒体外。

6.如权利要求4所述激光加工成形制造光内送粉喷头，其特征在于：所述送粉管为L形，其水平段从筒体侧面进入后，安装于某一筋条的下方，其宽度小于筋条宽度。

7.如权利要求4或5所述激光加工成形制造光内送粉喷头，其特征在于：所述送粉管上端迎光面涂镀有吸光材料，内部有冷却水道。

8.如权利要求4、5或6所述激光加工成形制造光内送粉喷头，其特征在于：所述筋条迎光面涂镀有吸光材料，内部有冷却水道。

9.如权利要求4、5或6所述激光加工成形制造光内送粉喷头，其特征在于：所述送粉管下端可安装不同大小规格的喷嘴。