[实用新型]一种高速激光熔覆成型设备

说明书

本申请提供了一种高速激光熔覆成型设备，属于激光熔覆加工技术领域。该高速激光熔覆成型设备包括激光熔覆组件和隔离净化组件，激光熔覆组件包括机械臂、云台、升降件和激光熔覆头，云台与机械臂固定连接，升降件与云台固定连接，激光熔覆头与升降件固定连接，隔离净化组件包括隔温件、降温件和过滤件，隔温件与云台固定连接，降温件与云台固定连接，过滤件与云台固定连接，降温件分别与隔温件和过滤件连通。在本申请中，隔离净化组件可以将激光熔覆的位置隔离起来缓解轴类基材在高速旋转熔覆时温度骤升和骤降带来的熔覆层与基材之间残余应力过大而开裂的问题，同时还可以对熔覆产生的废气和粉尘隔离净化，减小对人身的危害。

技术领域

本申请涉及激光熔覆加工技术领域，具体而言，涉及一种高速激光熔覆成型设备。

背景技术

激光熔覆是一种新型的表面处理技术，通过在基材表面添加金属粉末并利用高能激光束使金属粉末和基材表面一起融化凝结，形成一层保护层，提高基材表面的强度、耐磨性和耐腐蚀性等性能。

但是激光束加热的点非常小，要靠轴类基材的快速旋转来实现从点到面的处理，基材和熔覆层在融化和凝结两个过程中快速转变，即温度骤升和温度骤降，而熔覆层和基材的热膨胀系数不同，导致熔覆层凝结后与基材之间形成一股较强的应力，容易在在气孔、夹渣和裂纹等薄弱处开裂，是熔覆层裂纹形成的主要原因，且激光熔覆点温度非常高通常在2000K附近，容易使一些杂质蒸发到空气中且熔覆用的金属粉末不能完全被利用，会有一小部分以高温的状态喷溅开来，容易对人身造成损害。

如何发明一种高速激光熔覆成型设备来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本申请提供了一种高速激光熔覆成型设备，旨在改善激光熔覆时熔覆层温度骤升骤降导致熔覆层开裂和熔覆过程中产生的高温粉末喷溅和有害废气对人身造成伤害问题。

本申请实施例提供了一种高速激光熔覆成型设备，包括激光熔覆组件和隔离净化组件，所述激光熔覆组件包括机械臂、云台、升降件和激光熔覆头，所述云台与所述机械臂固定连接，所述升降件与所述云台固定连接，所述激光熔覆头与所述升降件固定连接，所述隔离净化组件包括隔温件、降温件和过滤件，所述隔温件与所述云台固定连接，所述降温件与所述云台固定连接，所述过滤件与所述云台固定连接，所述降温件分别与所述隔温件和所述过滤件连通。

在上述实现过程中，机械臂将激光熔覆头带到轴类基材附近，隔温件包裹住待熔覆的基材，激光熔覆头利用升降件上下移动调整到与基材表面指定的距离开始熔覆作业，激光熔覆产生的高温促使隔温件内形成一个高温的环境，可以缓解轴类零件在高速旋转下温度骤升和骤降引起的熔覆层与基材之间残余应力过大，而最终导致在气孔、夹渣和裂纹等薄弱处开裂的问题，多余的高温废气被吸入到降温件，在降温件内被降温，随后低温的废气进入过滤件过滤后排出，降低了刺激性气体和粉尘对人身的危害。

在一种具体的实施方案中，所述升降件包括伺服电机、齿轮和连杆，所述伺服电机与所述云台固定连接，所述齿轮与所述伺服电机的输出端固定连接，所述连杆与所述云台滑动连接，所述连杆的一端与所述激光熔覆头固定连接，所述连杆外壁一侧轴向设置有齿牙，所述齿轮通过齿牙的啮合与所述连杆滚动连接。

在上述实现过程中，伺服电机带动齿轮转动，齿轮通过与连杆上的齿牙啮合带动连杆在云台内部上下滑动，进而带动激光熔覆头上下移动来调整与基材表面的距离，这里连杆通过滚珠滑轨与云台滑动连接，伺服电机采用带减速自锁功能的伺服电机，可以实现更稳定的定位。

在一种具体的实施方案中发生的，所述隔温件包括半圆罩和半圆板，所述半圆罩设置有两个，其中一个所述半圆罩分别与所述云台和另一个所述半圆罩固定连接，所述半圆板设置有四个，每两个所述半圆板均与每个所述半圆罩固定连接。