【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于增材制造过程送粉喷嘴堵粉清理的方法。
技术介绍
1、增材制造技术不同于传统的减材制造方法，其从二维到三维逐道逐层的形成完整的工件，可以自动、直接、快速、精确的将设计转化为功能性零件，为制造业带来巨大的变革。根据增材制造过程中热源的种类分为激光增材制造、电子束增材制造以及电弧增材制造等。其中，送粉式激光增材制造技术已有较为成熟的工艺，并用于航天、航空、医疗等领域，目前国内外学者主要聚焦于零件的精确成形和高性能“控形控性”一体化的制造，其中粉末传输的稳定性、粉末分布的均匀性是影响工件成形的关键因素之一，因此保持激光增材制造过程中粉末喷嘴的畅通十分重要。目前针对喷嘴的清理问题，主要采用的方法是拆卸喷嘴并进行人工清理，该方法存在操作不便、效率低、对部件造成磨损等缺点。因此，开发用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵塞自清理的装置具有十分重要的工程意义。
技术实现思路
1、本专利技术是要解决目前送粉式激光熔覆增材制造过程中粉末喷嘴末端出现喷嘴粉末堵塞且难以清理的技术问题，而提供一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法。
2、本专利技术的用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法是将送粉喷嘴的外喷嘴的外壁与电源的负极相连，外喷嘴的外壁与电源的负极之间设置一个开关；内喷嘴的外壁与电源的正极相连，内喷嘴与电源的正极之间设置保护电阻；在外喷嘴的外壁上均匀设置有多个进气管，进气管的一端与用于粉末传输的外腔连通，进气管的另一端与高压气源的出气口连通；在增材
3、本专利技术方法的设计原理如下：
4、增材制造用金属粉末要求有较好的球形度，球形度高的粉体颗粒流动性好，送粉铺粉均匀，有利于提升产品的致密度和均匀度，不规则形状的金属粉末会造成送粉不稳定，工件成形质量及性能差等问题。
5、当两个导体的机械接触面上通过电流时，其接触界面上的电阻比其他部分的电阻高，且电阻值大小与接触面积成反比，称该电阻为接触电阻。如图1和图2所示，当粉末喷嘴的底部末端出现粉末堵塞现象时，在用于粉末传输的外腔1-3中金属粉末颗粒1-6与外喷嘴1-4和内喷嘴1-2均接触且接触界面面积较小(这是因为金属粉末颗粒1-6有较好的球形度，与周围的接触多为点接触，接触面积较小)；相邻的金属粉末颗粒1-6之间也存在相互接触且接触面积较小。当开关2-2处于闭合状态时，回路中在外腔1-3和金属粉末颗粒1-6之间以及相互接触的金属粉末颗粒1-6之间存在较大的电阻。由焦耳定律可以得出在上述接触点产生的热量为：
6、q＝i2rt
7、其中i为流过金属粉末颗粒1-6的电流，r为上述接触部分的电阻，t为时间。由于热量累积，当达到金属粉末熔点时，接触部分熔化，此时由进气管1-5输入的高压气体将熔化的金属吹开，堆积的粉末不再聚集。
8、本专利技术利用大功率高频电源，根据电流热效应将粉末喷嘴末端堵塞的粉末熔化，并利用高压气体将堵塞部位的粉末吹出，实现喷嘴的自动清理，为增材制造的自动化加工提供有力支撑。
9、本专利技术的有益效果：
10、1、本专利技术提出通过热效应来清理激光增材制造过程中送粉喷嘴中堵塞粉末，可以高效完成堵粉清理工作；
11、2、本专利技术提出的方法操作简单，仅需通过对开关的控制即可完成，极大的提高了粉末清理的工作效率，易于实现增材制造过程的自动化；
12、3、本专利技术提出的方法中的装置不需要反复拆卸，减小了对送粉喷嘴连接结构的磨损。
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1.一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法是将送粉喷嘴的外喷嘴的外壁与电源的负极相连，外喷嘴的外壁与电源的负极之间设置一个开关；内喷嘴的外壁与电源的正极相连，内喷嘴与电源的正极之间设置保护电阻；在外喷嘴的外壁上均匀设置有多个进气管，进气管的一端与用于粉末传输的外腔连通，进气管的另一端与高压气源的出气口连通；在增材制造过程中，开关为断开状态，高压气源为关闭状态；当用于粉末传输的外腔底部末端出现堵粉现象时，将开关置于闭合状态，启动高压气源并通过进气管输入高压气体直至堆积粉末全部掉落，外腔清理畅通为止。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的进气管上设置有阀门。
3.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的电源为大功率高频电源，峰值功率为5kw～20kw，频率为10Hz～2kHz，电流大小为20A～200A。
4.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉
5.根据权利要求4所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的多个进气管等高。
6.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的高压气源传输的气体压强为5bar～50bar。
7.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的内喷嘴的材质为金属。
8.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的外喷嘴的材质为金属。
9.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的送粉喷嘴为同轴喷嘴。
10.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的送粉喷嘴传输的粉末材质为金属。
...【技术特征摘要】
1.一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法是将送粉喷嘴的外喷嘴的外壁与电源的负极相连，外喷嘴的外壁与电源的负极之间设置一个开关；内喷嘴的外壁与电源的正极相连，内喷嘴与电源的正极之间设置保护电阻；在外喷嘴的外壁上均匀设置有多个进气管，进气管的一端与用于粉末传输的外腔连通，进气管的另一端与高压气源的出气口连通；在增材制造过程中，开关为断开状态，高压气源为关闭状态；当用于粉末传输的外腔底部末端出现堵粉现象时，将开关置于闭合状态，启动高压气源并通过进气管输入高压气体直至堆积粉末全部掉落，外腔清理畅通为止。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的进气管上设置有阀门。
3.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆增材制造过程送粉喷嘴堵粉自清理的方法，其特征在于所述的电源为大功率高频电源，峰值功率为5kw～20kw，频率为10hz～2khz，电流大小为20a～200a。
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