[发明专利]激光加工成形制造光内送粉工艺与光内送粉喷头

摘要

一种激光加工成形制造光内送粉工艺与光内送粉喷头，通过圆锥反射镜——圆环形聚焦反射镜扩束变换的方法，获得了圆环锥形聚焦光束，使投射至加工表面的聚焦光束中产生一较大中空无光区。单根送粉管由光束外伸入此圆环锥的无光区中并与光束同轴线。粉束通过送粉管垂直送入加工面上的聚焦光斑中，实现“光内送粉”。本发明光路变换后为同轴光路，聚焦性能好，光粉耦合精度高；反射镜面无缺口，光能损失小；圆环锥形聚焦光束中空体积大，便于安装送粉管和更换不同大小喷嘴；送粉管垂直或近于垂直安装，有利于采用重力送粉。本发明用于金属件激光熔覆快速成形、激光表面加工制造、激光焊接与特种连接、激光修复与再制造等场合。

主权项

1.一种激光加工成形制造光内送粉工艺，其主要工艺方法为：通过光路变换，将由激光器发射出的圆截面光束变换为圆环形截面光束，将所述圆环形光束扩束后，聚焦成为圆环锥形聚焦光束，在成形加工表面形成一圆环形聚焦光斑，在圆环锥形聚焦光束中产生一锥形中空无光区，单根送粉管由光束外伸入此无光区内并与圆环锥形聚焦光束同轴线，送粉管中的粉末在气载或重力作用下送入加工面上的聚焦光斑中，粉末在喷射或下落过程中，始终位于圆环锥形聚焦光束内部的中空区内，直至接近工件表面，粉束进入聚焦光斑，粉束在工件表面形成的粉斑外径位于环形聚焦光斑的内光环与外光环之间。