[实用新型]激光熔覆增材制造用送粉装置

说明书

本实用新型提供一种激光熔覆增材制造用送粉装置，包括：至少一个送粉器，具有送粉桶；分粉器组合，与送粉器连接；第一侧向送粉组件和第二侧向送粉组件，关于激光熔覆加工头的中心轴线成轴对称设置；第一侧向送粉组件和第二侧向送粉组件内分别配置有多个独立的粉管；粉管的入口端连通至分粉器组合，出口端朝向激光光斑位置；送粉桶内存储的粉末输送至第一侧向送粉组件的一个或者多个粉管，以及输送至第二侧向送粉组件的一个或者多个粉管，实现宽带可调多管同步送粉，以利于进行高效率的宽带3D打印、同一光斑下的同步分区旁轴送粉3D打印以及三种难混材料的同步分区旁轴送粉3D打印，提高熔覆效率和质量。

技术领域

本实用新型涉及激光增材制造技术领域，具体而言涉及一种激光熔覆增材制造用送粉装置。

背景技术

激光熔覆增材制造，通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝，在基层表面形成与其为冶金结合的熔覆层。通过激光熔覆增材制造技术的应用，可在基体材料上制造出高性能的表面涂层，例如高强度、耐磨涂层，显著改善基体表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等特性，达到表面改性或者修复的目的。

在工业应用过程中，制约激光熔覆增材制造大规模推广的突出问题是熔覆效率和熔覆层的质量。较低的生产效率无法满足生产线产品的计划产能。

为了提高熔覆效率，现有技术中提出宽带激光熔覆技术，表现出较为明显的优势，与传统激光熔覆相比，宽带激光熔覆技术的熔覆效率得到显著的提升。但在在工业应用中，熔覆层的形貌难以有效控制，涂层截面成形形貌高宽比较大，容易出现中间高两边低且中间与两端高低差较大的问题，这种成形形貌带来的后续问题是机加工余量大、粉末材料浪费严重。

现有技术中尝试通过提高搭接量来减小机加工余量，但是却降低了单位时间的熔覆效率，同时由于搭接量的增加，降低的搭接区涂层的组织性能，导致表面不平度，内部组织裂纹、气孔的生成，从而影响熔覆层的成型质量和性能。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术中宽带激光熔覆涂层截面成形轮廓不理想，导致后续机加量大、效率低、缺陷多的问题，提出一种激光熔覆增材制造用送粉装置，可实现不同送粉宽度的调节，配合可变光斑激光束，实现涂层界面形貌可控，并提高涂层制备效率和质量。

本实用新型的第一方面提出一种激光熔覆增材制造用送粉装置，包括：

至少一个送粉器，所述送粉器具有送粉桶；

分粉器组合，与所述至少一个送粉器连接；

第一侧向送粉组件和第二侧向送粉组件，位于激光熔覆加工头的两侧，关于激光熔覆加工头的中心轴线成轴对称地设置；第一侧向送粉组件和第二侧向送粉组件内分别配置有多个独立分布的粉管；所述粉管的入口端连通至所述分粉器组合，出口端朝向激光熔覆加工头所形成光斑位置；

其中，所述送粉桶内存储的粉末受控地被载气输送至分粉器组合，并经由分粉器组合输送至所述第一侧向送粉组件的一个或者多个粉管，以及输送至第二侧向送粉组件的一个或者多个粉管。

优选地，所述第一侧向送粉组件的粉管与所述第二侧向送粉组件的粉管一一对应地设置，被设置成以对称送粉的方式向所述光斑位置送粉。

优选地，所述第一侧向送粉组件和第二侧向送粉组件采用相同的结构设计。

优选地，所述第一侧向送粉组件包括扁平状的第一壳体以及安装在第一壳体内并成阵列式分布的多个粉管，相邻粉管之间的间距相等。

优选地，所述第一侧向送粉组件包括扁平状的第二壳体以及设置在第二壳体内的水冷管路，所述水冷管路具有冷却介质入口以及冷却介质出口；所述第二壳体安装在第一壳体上，并且第二壳体相对于第一壳体更加接近所述激光熔覆加工头。

优选地，所述第二壳体的截面积大于第一壳体的截面积。