[发明专利]一种激光熔覆送粉设备

说明书

本发明公开一种激光熔覆送粉设备，涉及激光熔覆技术领域，将载气送粉方式转换为重力送粉方式，不仅规避了载气送粉方式中存在的流动气体吹散工件表面粉末的技术问题，而且机械臂无需承载较重的送粉器，解决了由于机械臂在运动时导致送粉管晃动造成送粉嘴出粉时粉末不稳定、跑偏的现象，提高熔覆质量及效率。激光熔覆送粉设备包括供粉单元、分离单元和送粉嘴，供粉单元用于提供载气粉末。分离单元与供粉单元连通，用于接收载气粉末，并将载气粉末的气体和粉末分离。送粉嘴与分离单元连通，用于接收分离后的粉末并在工件表面集聚粉末，送粉嘴位于分离单元的下方。

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，尤其涉及一种激光熔覆送粉设备。

背景技术

激光熔覆技术是随着大功率激光器的发展而兴起的一种新的工件表面改性技术，它通过激光熔覆送粉嘴在工件表面添加熔覆材料(一般为粉末)，并利用高能密度的激光束使之与工件表面薄层一起熔凝的方法，在工件表面形成冶金结合的添料熔覆层。该添料熔覆层能够显著改善工件表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等特性。

现有技术中，激光熔覆加工送粉主要有两种方法，其一为载气式送粉，即采用气体流动带载粉末流动达到熔池，一般结合三轴机床作业，送粉嘴和激光头由机械臂承载，该送粉方法不受送粉器与送粉嘴所处的高度差影响。但由于流动气体的存在，粉末到达工件表面时易受到流动气体的吹力，浪费粉末的同时，影响激光熔覆层的质量。其二为重力送粉，即利用粉末自身重量流动经送粉嘴平铺在工件表面，这种方法需要送粉器与送粉嘴有一定高度差，方可使粉末自由下落。此法一般应用在需要较大粉末量的熔覆作业，例如，大面积平面、不规则表面的宽光斑熔覆作业。重力送粉同样需结合三轴机床作业，当送粉器重量较重以至于机械臂无法承载时，送粉器因不能安装在机械臂上，导致送粉器无法与送粉嘴形成相对静止的配合方式。当机械臂在作业时，送粉管无法避免的会出现摆动偏移的动作，粉末在送粉管内传输时，送粉管角度的变换对粉末产生流向的引导，导致粉末从送粉嘴输出时出现偏移现象，使得粉末在工件表面无法形成规整的线性平面，影响激光熔覆质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光熔覆送粉设备，将载气送粉方式转换为重力送粉方式，不仅规避了载气送粉方式中存在的流动气体吹散工件表面粉末的技术问题，而且机械臂无需承载较重的送粉器，解决了由于机械臂在运动时导致送粉管晃动造成送粉嘴出粉时粉末不稳定、跑偏的现象，提高熔覆质量及效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种激光熔覆送粉设备，包括供粉单元、分离单元和送粉嘴，供粉单元用于提供载气粉末。分离单元与供粉单元连通，用于接收载气粉末，并将载气粉末的气体和粉末分离。送粉嘴与分离单元连通，用于接收分离后的粉末并在工件表面集聚粉末，送粉嘴位于分离单元的下方。

采用上述技术方案时，供粉单元用于提供载气粉末，实现载气送粉方式。载气送粉方式不受送粉器与送粉嘴所处的高度差限制，允许送粉器与送粉嘴之间有一定距离，增加了本发明提供的激光熔覆送粉设备的适用广泛性。分离单元与供粉单元连通用于接收载气粉末，并将载气粉末的气体和粉末分离。送粉嘴位于分离单元的下方，分离后的粉末由送粉嘴接收并在工件表面集聚。送粉嘴位于分离单元的下方，如此，保证经分离单元分离后的粉末在自身重力作用下输送至送粉嘴，为实现重力送粉方式提供条件。分离单元的设置将载气送粉方式和重力送粉方式有效结合起来，解决了由于机械臂在运动时导致送粉管晃动造成送粉嘴出粉时粉末不稳定、跑偏的现象。尤其是在进行大面积平面、不规则表面的宽光斑熔覆作业时，无需将较重的送粉器设置在机械臂上，减轻了机械臂的承载重量，延长机械臂的使用寿命。另外，载气送粉方式输送的载气粉末经分离后再输送至送粉嘴，规避了载气送粉方式中存在的流动气体吹散工件表面粉末的技术问题，增大粉末利用率，保证激光熔覆的质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的激光熔覆送粉设备的结构示意图；