[发明专利]一种用于调节激光熔覆预置粉层厚度的压平装置

说明书

技术领域

本发明涉及工装夹具/模具的设计领域，特别涉及一种用于调节激光熔覆预置粉层厚度的压平装置。

背景技术

激光熔覆技术是利用高能密度激光束将具有不同成份、性能的合金与基材表面快速熔化，在基材表面形成与基材具有完全不同成份和性能的合金层的快速凝固过程，是一种重要的激光表面改性技术。该技术常用的供粉方是将混合好的粉末预置在试样表面，主要包括直接预置，冷压预置，粘接预置，喷涂预置等方法。直接预置可以通过预制凹槽控制预置粉层厚度，但因粉体中含有较多的空气，因此涂层中易形成气孔、氮化物和氧化物等杂质；冷压预置是用压力机将粉体压成一定厚度的片状，可以排除粉体中的大部分气体，提高涂层质量，但预置粉片的厚度受粉体流动性影响，常存在厚度不均匀现象；粘结预置是用粘结剂将粉体调制呈糊状，在涂刷在基体表面烘烤后进行熔覆，粘结剂的存在会影响涂层的质量，而预置厚度均匀性受涂刷技术影响较大；喷涂预置需要在喷涂机进行喷涂预置，成本较高。

预置粉层的铺粉工艺一般为手工铺粉，存在铺粉厚度的均匀性，一致性难以保证的缺点。目前采用的多是用油压机将试样表面压平，但该方法往往采用专门的机械设备，同时产生的压力较大，会使试样及粉体产生很大的变形量。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种用于调节激光熔覆预置粉层厚度的压平装置，具有体积小、易于携带而且能够达到冷压效果等特点。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于调节激光熔覆预置粉层厚度的压平装置，其特征在于，包括门框形支架、底座、压模和螺杆；

所述门框形支架的顶部横梁的中心开有螺纹孔，螺纹孔周围刻有以螺纹孔圆心为中心的20条刻度线，两侧的竖板上开有对称且开口相对的竖直滑槽，其中一侧竖板上与竖直滑槽相邻的一侧面上刻有最小刻度1mm且总长20mm的刻度尺；

所述底座安装在门框形支架内，底座的底面与门框形支架的底面齐平，上平面与刻度尺的底端对齐；

所述压模包括下模和盖合在下模上的压盖，所述压盖的顶部中心开有可供螺杆穿过的通孔，所述下模自其侧壁向外水平凸伸出一对对称的滑块；

所述螺杆的底部设有直径大于压盖上通孔直径的压头，其顶部刻有标记刻线，螺杆上的外螺纹与螺纹孔的内螺纹相匹配；

所述下模上的一对滑块嵌入门框形支架的竖直滑槽内，螺杆的压头放置在下模上，通过压盖与下模的盖合将螺杆固定在下模上，螺杆依次自压盖的通孔和门框形支架的螺纹孔中伸出，将压模固定在底座上方的门框形支架内；螺杆通过在螺纹孔中的旋转进行上下移动，进而带动压模沿门框形支架的竖直滑槽作上下移动。

其中，所述压盖将螺杆固定在下模上后，螺杆的压头与压盖之间保留0.1mm的间隙。

其中，所述螺杆伸出螺纹孔的部分装有旋转手柄，所述底座的侧壁上装有固定手柄，通过旋转手柄、固定手柄及螺杆使压模和底座间的试样受压。

其中，本压平装置通过改变螺杆顶部的标记刻线与螺纹孔周围刻度尺的相对位置，并结合门框形支架侧板上的刻度尺调节压模与底座之间的距离。

其中，所述底座自其侧壁凸伸出一对对称的连接块，所述一对连接块对应嵌入门框形支架的一对竖直滑槽内，并通过螺钉与门框形支架进行固连。

本发明的有益效果为：

1)铺粉厚度可在本装置最大设计厚度内连续可调，精度可达0.1mm甚至更低，有助于分析铺粉厚度与冷压载荷、冷压时间，进而与激光辐射功率、速度等参数之间的关系，实现对铺粉厚度的优化。

2)本装置可在冷压时限制粉层在基体材料铺粉面上滑动，避免其沿与铺粉面平行的方向滑出压力区，提高了冷压粉层厚度和致密度的均匀性。

3)本装置可适用于各种底座直径范围内的各类形状尺寸，同时不改变铺粉的精度。

4)本装置结构简单，易于操作，适用性强，维护简便，特别是适合实验室的工艺研究实验。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中门框形支架的正视局部剖面图。

图3是本发明中门框形支架的侧视剖面图。

图4是本发明中底座的俯视局部剖面图。

图5是本发明中底座的侧视图。

图6是本发明中压模的正视剖面图。

图7是本发明中压模的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。