[发明专利]同轴送粉的激光熔覆头用集尘装置

说明书

本发明涉及增材制造技术领域，具体而言涉及一种同轴送粉的激光熔覆头用集尘装置，包括：集尘罩，内侧形成集尘区域；冷却板，被相贴合的设置在所述集尘罩的上方，并与集尘罩固定；多个集尘管，第一端贯穿所述冷却板连接到集尘区域，另一端连接到负压管，使位于集尘区域中的烟尘被负压吸附到集尘管中；其中，所述集尘罩包括环形板以及位于环形板边沿向下延伸的环形壁面。集尘罩和冷却板可以对激光增材制造中产生的烟尘进行约束并有效的去除，以减少烟尘在设备内部的扩散；同时也避免激光反光和加工中产生的飞溅对激光熔覆头及管路的损坏；集尘罩和冷却板间的冷却结构可以防止激光反射带来的热变形，延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，具体而言涉及同轴送粉的激光熔覆头用集尘装置。

背景技术

激光增材制造技术作为一种新兴的制造技术，近年来，随着现代工业的发展，其应用范围越来越广泛。激光熔覆的送粉方式主要分为预置送粉和同步送粉两种，其中同步送粉是利用气载式送粉器，将激光熔覆粉末直接输送入光斑内，随着光斑在工件表面的移动，形成熔覆层。实现同步送粉的方法有两种，一种为侧向送粉，另一种为同轴送粉。与预置送粉方式比较，同步送粉可以很好的实现气氛保护，使熔覆粉末自身的性能不受空气内氧、氮等元素的影响，实现熔覆层的完美性能。

在工件成型的过程中，金属粉末或丝材在激光束的高温作用下熔化，会产生大量的烟尘充斥在设备中。这些烟尘不仅会影响成型质量，而且对激光头的光学部分和设备也会造成损害。而如专利文献1集尘装置通常距离熔池较远，或位于激光头的一侧，安装不便，无法有效的收集烟尘，不能满足实际需求。并且，现有技术中由于激光在工件上的反射作用，容易对激光头及上方的管路造成损坏，影响激光头使用。

现有技术文献：

专利文献1：CN109536947A 激光熔覆同轴送粉过程中粉尘回收装置

发明内容

本发明目的在于提供一种同轴送粉的激光熔覆头用集尘装置，能够对金属粉末融化后产生的烟尘进行约束扩散和收集，并阻断激光在工件上的反射向上光路，保护激光头上方的管路。

为了实现上述目的，本发明提供一种同轴送粉的激光熔覆头用集尘装置，包括：

集尘罩，设置于激光头和送粉头结合区域的外围，所述集尘罩具有中央开孔的环形板以及沿着环形板边沿向下延伸的环形壁面，所述中央开孔供激光头和送粉头穿过，所述环形壁面在集尘罩内侧限定了集尘区域；

冷却板，被相贴合的设置在所述集尘罩的上方，并与集尘罩固定；

至少一个集尘管，集尘管第一端贯穿所述冷却板连接到集尘区域，另一端连接到负压管，使位于集尘区域中的烟尘被负压吸附到集尘管中；

其中，所述集尘区域位于环形板下方、环形壁面内侧。

优选地，所述冷却板与所述环形板之间设有冷却机构，用于冷却所述冷却板和/或集尘罩。

优选地，所述冷却机构为水冷机构。

优选地，所述水冷机构包括位于冷却板与所述环形板之间的夹层，所述冷却板上设有与夹层连通的两个接管，两个接管分别用于连接冷却介质的进水管和排水管，通过冷却介质循环流动使冷却板和/或集尘罩冷却。

优选地，所述夹层在冷却板与集尘罩之间闭合形成环形腔室，且多个集尘管穿过所述环形腔室。

优选地，所述冷却板与所述集尘罩之间设有密封结构，所述冷却板的下壁面和/或集尘罩的上壁面设有形成所述夹层的空腔。

优选地，所述密封结构包括所述空腔内缘的内凸缘和位于空腔外沿的外凸缘，所述内凸缘和外凸缘设置于冷却板或集尘罩的结合面上，所述内凸缘和外凸缘的端面设有第一密封圈。