[发明专利]一种便于冷却的激光熔覆喷嘴及其制造方法

权利要求书

1.一种便于冷却的激光熔覆喷嘴，包括喷嘴芯以及连接在其上方的用于外接激光系统的连接头，其特征在于：所述喷嘴芯内设有光束通道、冷却腔体和若干个送粉通道，所述冷却腔体为光束通道的外周、各送粉通道的外周以及喷嘴芯内壁之间形成的空腔；喷嘴芯的上端外侧壁上分别开有与送粉通道连通的进粉口以及与冷却腔体连通的出水口，喷嘴芯的下端开有与送粉通道连通的出粉口以及与冷却腔体连通的进水口，所述进水口和出水口都分别外接冷却系统。

2.根据权利要求1所述的便于冷却的激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述光束通道为喷嘴芯中心位置开设的通孔。

3.根据权利要求2所述的便于冷却的激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述通孔为圆锥形孔或圆柱形孔。

4.根据权利要求2所述的便于冷却的激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述连接头为设有外螺纹的圆柱体，且其中心位置开有与光束通道连通的通孔。

5.根据权利要求2所述的便于冷却的激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述连接头为与喷嘴芯一体成型的圆环形凸体，且在其侧壁上开有若干个用于外接激光系统的通孔，各通孔围绕喷嘴芯的中心轴线均匀分布。

6.根据权利要求2、4或5所述的便于冷却的激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述送粉通道为内壁光滑的通道，通道的孔径从进粉口到出粉口逐渐变小；各送粉通道围绕喷嘴芯的中心轴线均匀分布，且各送粉通道沿着出粉方向的延长线汇聚于一点。

7.根据权利要求6所述的便于冷却的激光熔覆喷嘴，其特征在于：所述送粉通道为三至六个，进粉口和出粉口的数目与送粉通道的数目一致；所述喷嘴芯的外壁厚为2～5mm；光束通道的壁厚为2～5mm；送粉通道的壁厚为2～5mm。

8.权利要求1～7任一项所述便于冷却的激光熔覆喷嘴的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)构绘模型：在上位机中根据所述激光熔覆喷嘴的结构，建立所述激光熔覆喷嘴的三维模型；

(2)切片处理：将得到的所述激光熔覆喷嘴的三维模型沿成型方向进行切片处理，获得其分层截面的切片数据，然后将切片数据导入激光快速成型装置中；

(3)快速成型：设置快速成型参数，将制造的原材料粉末送入激光快速成型装置中，根据导入的切片数据对原材料粉末进行激光扫描并逐层堆积，直到堆积成型，获得成型的激光熔覆喷嘴；

(4)后处理：对成型的激光熔覆喷嘴进行后处理。

9.根据权利要求8所述的便于冷却的激光熔覆喷嘴的制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述的快速成型为激光选区熔化/烧结成型；所述原材料粉末为不锈钢、铜或铜合金。

10.根据权利要求8或9所述的便于冷却的激光熔覆喷嘴的制造方法，其特征在于，所述步骤(4)中，后处理具体为：将成型的激光熔覆喷嘴切离基板，对所述激光熔覆喷嘴的表面及内部进行打磨、喷砂、吹气。