[实用新型]一种用于激光熔覆加工的刮片式送粉装置

说明书

技术领域

本实用新型属于激光同步送粉熔覆(涂覆、涂层)、合金化和激光焊接等高能束材料表面处理与连接加工领域，尤其是一种用于激光熔覆加工的刮片式送粉装置。

背景技术

激光熔覆是利用高能激光束辐照，通过迅速熔化、扩展和凝固，在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料，构成一种新的复合材料，以弥补基体所缺少的高性能。可根据工件的要求，熔覆各种成分的金属或非金属，制备耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化等特性的表面覆层，使材料具有常规处理所不具有的组织与性能。但是目前激光熔覆都使用大功率激光器，热输出过大，造成小零件微量变形，不能用于加工精细部件，而且价格高昂，不易普及；而中低功率激光器用于熔覆金属粉末是非常困难的，因为中低功率激光器大多是脉冲型，即激光在工件表面打出的光斑不是连续的，而是断续的；每打出一个光斑就形成一个焊点，焊出的焊面都是由许多的焊点组成。而现有的送粉装置大都是连续送粉的，在脉冲激光器连续打出两个光斑的间隔时间中，送粉装置送出的金属粉末就在工件表面形成堆积，间隔时间越长，粉末堆积越厚，造成焊出的焊面厚薄不均，甚至有可能粉末过厚造成激光无法焊透，并且造成金属粉末的很大浪费。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种能输送非常细小且流量均匀的粉末束，不会在工件表面堆积过多金属粉末的刮片式送粉装置。

本实用新型技术方案是：一种用于激光熔覆加工的刮片式送粉装置，包括一个自重恒压储粉罐，罐内装有金属粉末，该储粉罐顶部与保护气源连接，底部开有直径为0.1-1mm的出粉量孔，出粉量孔下接出粉管；所述储粉罐中间装有圆柱形隔离套，其上端设有通气管，隔离套外圆底部设有伞形裙边，伞形裙边的边缘通过支脚与储粉罐内壁固接，该伞形裙边与储粉罐内壁之间留有间距为0.1-0.3mm的微隙；在伞形裙边上方的储粉罐内壁上还固定有漏斗形恒压片，恒压片与隔离套外圆之间留有间距为0.1-0.3mm的微隙，一导气管贯穿所述恒压片并与其固接。

所述隔离套内腔中装有转动套和花键轴总成，转动套顶部开有花键孔，底部水平装有一环形刮片，环形刮片底面与储粉罐底接触，刮片上均匀分布有多个与出粉量孔对应的垂直通孔；

花键轴总成安装于转动套内腔中，由定位套管和花键轴组成，转动套内壁与定位套管之间装有滚针轴承；定位套管上端留有开口，下端从储粉罐底穿出，其管壁与储粉罐底固接；花键轴装于定位套管中，花键轴下端通过联轴器与电机转轴连接，其上端与转动套顶部花键孔插接配合，花键轴与定位套管内壁之间装有滚珠轴承，在定位套管上端开口与花键轴之间装有密封圈。

本实用新型采用刮片旋转下粉的结构，实现了均匀间隔送粉，可以与焊点高度配合，大幅度减少工作面上的粉末堆积。隔离套的作用是在罐底保持较少的粉末量，减少转动套和刮片的旋转阻力。在储粉罐设有恒压片和伞形裙边，其作用都是恒定金属粉末重量产生的压力，使送出的金属粉末更加均匀。其原理是恒压片在储粉罐内形成一个半封闭空间即恒压室，储粉罐中的金属粉末依靠自重从微隙流入恒压室，当恒压室内的粉末达到饱和时就无法再流入。因此无论恒压片上方的粉末多或少，恒压室内始终保持恒压；从而实现均匀送粉的目的。伞形裙边的工作原理与恒压片相同，起到二次恒压的作用。通气孔的作用是均衡上下恒压室的气压，不产生压力差，粉末只依靠自重下落，使粉末流量更均匀。

本实用新型的有益效果是：结构简单，成本较低，原料适应性好，扩大了送粉装置的使用范围，尤其适合低功率激光器使用，有利于激光熔覆技术的推广普及。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的剖视图，

图2是本实用新型刮片的主视图。

具体实施方式：

参见图1、2，一种用于激光熔覆加工的刮片式送粉装置，包括一个自重恒压储粉罐3，罐内装有金属粉末5，该储粉罐3顶部与保护气源21连接，底部开有直径为0.1mm的出粉量孔17，出粉量孔17下接出粉管18；所述储粉罐3中间装有圆柱形隔离套2，其上端设有通气管10，隔离套2外圆底部设有伞形裙边15，伞形裙边15的边缘通过支脚与储粉罐3内壁固接，该伞形裙边15与储粉罐3内壁之间留有间距为0.1mm的微隙；在伞形裙边15上方的储粉罐3内壁上还固定有漏斗形恒压片14，恒压片14与隔离套2外圆之间留有间距为0.1mm的微隙，导气管11贯穿14恒压片并与其固接。