一种送粉喷嘴及激光熔覆与增材制造加工头制造技术

本发明专利技术涉及激光熔覆及增材制造设备技术领域，并提供一种送粉喷嘴及激光熔覆与增材制造加工头，所述送粉喷嘴包括内喷嘴、外喷嘴和送粉管路，所述内喷嘴包括锥形部，所述外喷嘴套设于所述锥形部外，锥形部的外壁和/或所述外喷嘴的内壁设有呈环形间隔排列的多个送粉通道结构，所述送粉通道结构的底端延伸至所述锥形部的底端，送粉管路穿设于所述外喷嘴的侧壁并与各送粉通道结构连通；本发明专利技术中送粉通道结构向下延伸至锥形部的底端，各送粉通道内流动的粉末同时分别从所述送粉喷嘴的底端送出，最后汇聚形成粉末射流焦点，从而使各送粉通道结构内的粉末分布更加均匀且导向性大大提高，以提高送粉喷嘴喷出粉末的稳定性和聚焦性，且不会出现掉粉问题。不会出现掉粉问题。不会出现掉粉问题。

【技术实现步骤摘要】
一种送粉喷嘴及激光熔覆与增材制造加工头


[0001]本专利技术涉及激光熔覆与增材制造设备
，具体而言，涉及一种送粉喷嘴及激光熔覆与增材制造加工头。

技术介绍

[0002]激光熔覆(Laser Cladding)亦称激光熔敷或激光包覆，是一种新的表面改性技术。它通过同步或预置材料的方式，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的方法，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层。送粉喷头在激光熔覆过程中是决定粉末流动性、汇聚性以及增材过程稳定性的一个关键核心部件，市场上的送粉喷头主要采用在喷头内部直接形成环形粉末再以环形粉末形式直接喷出，但是这种送粉喷头虽然送粉效率最高，但是当送粉喷头倾斜大于一定角度后，由于粉末自身重力原因，此时送粉的稳定性和聚焦性变差，还会出现掉粉问题，从而导致对三维激光增材制造产生一定的局限性。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是如何设计一种稳定性和聚焦性强的送粉喷嘴。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种送粉喷嘴，包括内喷嘴、外喷嘴和送粉管路，所述内喷嘴包括锥形部，所述外喷嘴套设于所述锥形部外，所述锥形部的外壁和/或所述外喷嘴的内壁设有呈环形间隔排列的多个送粉通道结构，所述送粉通道结构的底端延伸至所述锥形部的底端，所述送粉管路穿设于所述外喷嘴的侧壁并与各所述送粉通道结构连通。
[0005]可选地，所述外喷嘴包括相互连接的圆筒结构和内部空心的圆锥结构，所述锥形部的外壁和/或所述圆锥结构的内壁设有呈环形间隔排列的多个送粉通道结构，所述送粉管路的数量为多个，多个所述送粉管路呈环形间隔排列设置于所述圆筒结构上。
[0006]可选地，所述内喷嘴还包括与所述锥形部连接的内凹部，所述内凹部的竖直剖面呈从上至下先渐缩再渐扩的结构，所述圆筒结构与所述内凹部之间形成混合腔，多个所述送粉通道结构分别与所述混合腔连通，所述送粉管路穿设于所述圆筒结构并与所述混合腔连通。
[0007]可选地，所述内喷嘴还包括与所述内凹部背离所述锥形部的一端连接的连接部，所述连接部为圆盘结构，所述圆筒结构套设于所述连接部外。
[0008]可选地，还包括第一冷却结构，所述第一冷却结构为内部设有第一容纳腔的环形结构，所述第一容纳腔内适于盛装冷却液；所述环形结构套设于所述连接部外。
[0009]可选地，还包括第二冷却结构，所述第二冷却结构为内部设有第二容纳腔的环形结构，所述第二容纳腔内适于盛装冷却液；所述环形结构套设于所述外喷嘴外。
[0010]可选地，所述送粉通道结构包括设置于所述锥形部外壁和/或所述圆锥结构的凸起结构，相邻两个所述凸起结构之间形成作为送粉通道的凹槽，所述锥形部的凸起结构与所述圆锥结构的内壁相抵，或所述圆锥结构的凸起结构与所述锥形部外壁相抵，或所述锥
形部的凸起结构与所述圆锥结构的凸起结构相抵，所述凹槽与所述圆锥结构之间形成送粉通道。
[0011]可选地，所述送粉通道结构包括设置于所述锥形部外壁和/或所述圆锥结构内壁且作为送粉通道的凹槽结构。
[0012]与现有技术相比，本专利技术通过在内喷嘴的锥形部的外壁和/或所述外喷嘴的内壁上设置呈环形间隔排列的多个送粉通道结构，在外喷嘴套设于锥形部外部时，由于多个送粉通道结构分别与送粉管路连通，从而使送粉管路内的粉末在进入外喷嘴和内喷嘴之间处先进行扩散再分别进入各送粉通道内进行流动，相对现有技术中在送粉喷头内直接形成漏斗状的环形粉末且在送粉喷头倾斜一定角度时环形粉末的稳定性和聚焦性较差而言，本申请中送粉通道结构向下延伸至锥形部的底端，从而使呈环形间隔排列的各送粉通道内流动的粉末同时分别从所述送粉喷嘴的底端送出，最后在送粉喷嘴的下侧汇聚形成粉末射流焦点，由于送粉管路内的粉末分别进入各送粉通道结构内以导致粉末分布更加均匀且导向性大大提高，进而提高送粉喷嘴喷出粉末的稳定性和聚焦性，且不会出现掉粉问题。
[0013]本专利技术还提供一种激光熔覆与增材制造加工头，包括激光头、连接管以及如上述所述的送粉喷嘴，所述激光头包括保护镜片，所述保护镜片嵌设于所述连接管内，所述连接管与所述送粉喷嘴中的内喷嘴连接；所述连接管上开设保护气入口，所述保护气入口适于连接保护气管，所述激光熔覆与增材制造加工头的有益效果同所述送粉喷嘴的有益效果，在此不再赘述。
[0014]可选地，还包括顶丝螺丝，所述连接管的外侧壁设有凹陷结构，所述凹陷结构与所述连接管的竖直轴线平行，所述顶丝螺丝穿设于所述激光头并与所述凹陷结构相抵。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例中激光熔覆与增材制造加工头的局部结构示意图；
[0016]图2为本专利技术实施例中激光熔覆与增材制造加工头的局部剖面结构示意图；
[0017]图3为本专利技术实施例中激光熔覆与增材制造加工头的局部爆炸结构示意图；
[0018]图4为本专利技术实施例中内喷嘴的结构示意图之一；
[0019]图5为本专利技术实施例中内喷嘴的结构示意图之二；
[0020]图6为本专利技术实施例中粉末进入内喷嘴的运动轨迹示意图；
[0021]图7为本专利技术实施例中内喷嘴的结构示意图之三。
[0022]附图标记说明：
[0023]1‑
送粉管路；2
‑
内喷嘴；21
‑
锥形部；211
‑
凹槽结构；22
‑
内凹部；23
‑
连接部；3
‑
外喷嘴；31
‑
圆筒结构；32
‑
圆锥结构；4
‑
第一降温结构；5
‑
第二降温结构；6
‑
凸起结构；7
‑
连接管；71
‑
保护气入口；72
‑
凹陷结构；8
‑
保护镜片。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0025]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种送粉喷嘴，其特征在于，包括内喷嘴(2)、外喷嘴(3)和送粉管路(1)，所述内喷嘴(2)包括锥形部(21)，所述外喷嘴(3)套设于所述锥形部(21)外，所述锥形部(21)的外壁和/或所述外喷嘴(3)的内壁设有呈环形间隔排列的多个送粉通道结构，且所述送粉通道结构的底端延伸至所述锥形部(21)的底端，所述送粉管路(1)穿设于所述外喷嘴(3)的侧壁并与各所述送粉通道结构连通。2.根据权利要求1所述的送粉喷嘴，其特征在于，所述外喷嘴(3)包括相互连接的圆筒结构(31)和内部空心的圆锥结构(32)，所述锥形部(21)的外壁和/或所述圆锥结构(32)的内壁设有呈环形间隔排列的多个送粉通道结构，所述送粉管路(1)的数量为多个，多个所述送粉管路(1)呈环形间隔排列设置于所述圆筒结构(31)上。3.根据权利要求2所述的送粉喷嘴，其特征在于，所述内喷嘴(2)还包括与所述锥形部(21)连接的内凹部(22)，所述内凹部(22)的竖直剖面呈从上至下先渐缩再渐扩的结构，所述圆筒结构(31)与所述内凹部(22)之间形成混合腔，多个所述送粉通道结构分别与所述混合腔连通，所述送粉管路(1)穿设于所述圆筒结构(31)并与所述混合腔连通。4.根据权利要求3所述的送粉喷嘴，其特征在于，所述内喷嘴(2)还包括与所述内凹部(22)背离所述锥形部(21)的一端连接的连接部(23)，所述连接部(23)为圆盘结构，所述圆筒结构(31)套设于所述连接部(23)外。5.根据权利要求4所述的送粉喷嘴，其特征在于，还包括第一冷却结构(4)，所述第一冷却结构(4)为内部设有第一容纳腔的环形结构，所述第一容纳腔内适于盛装冷却液；所述环形结构套设于所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕贵军，张理，
申请(专利权)人：广东省科学院智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：