CN106987837B - 一种激光喷涂送粉装置 - Google Patents
一种激光喷涂送粉装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106987837B CN106987837B CN201710155228.1A CN201710155228A CN106987837B CN 106987837 B CN106987837 B CN 106987837B CN 201710155228 A CN201710155228 A CN 201710155228A CN 106987837 B CN106987837 B CN 106987837B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- agglomates
- storage tube
- channel
- sending disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
- C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Air Transport Of Granular Materials (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种激光喷涂送粉装置，主要包括储粉筒；送粉盘、进粉块、出粉块；电机调速器、电位器、数字表、出粉管、电磁阀、进气管。其中所述的储粉筒设置在主体装置最上方，内部装有足够用量的合金粉末，在储粉筒中设置与电机相连的搅拌杆，可根据实际加工粉末的流动性开关搅拌电机。传动装置主要为带有送粉槽的送粉盘，盘上安装进粉块、出粉块，传动时，进粉块和出粉块相对储粉筒固定，而送粉盘通过电机带动旋转，粉末从进粉块上的进粉块通道进入送粉槽，送粉盘逆时针旋转时将粉末送到出粉块上的出粉块通道，粉末在气压作用下从出粉口进入出粉管，实现粉末供应。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光喷涂的送粉装置，特别是一种涉及集储粉、传动、控制、气动***为一体的激光喷涂技术设计开发的新型同步送粉装置。
背景技术
激光喷涂是一种新型表面改性与处理技术,它是利用高能激光束将基材表面层金属熔化，同时以不同的送料方式在被喷涂基体表面上添加被选择的涂层材料粉末，经激光辐射使之和基体表面薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低,与基体材料结合形成复合金属表面涂层。激光喷涂处理技术很好的改善了基材表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等,从而达到了对基材表面的改性和修复的目的,该技术既满足了生产对材料特性的要求，又节省了大量的贵金属资源，且稳定无污染。
激光喷涂加工根据材料的供应方式不同分为两大类：预置法和同步送粉法。同步送粉法工艺过程简单，合金材料利用率高，可控性好，容易实现自动化，是激光喷涂技术的首选方法，国内外实际生产中采用较多。在同步送粉工艺中，加工质量的主要参数有：加工速度、粉末单位时间输送率、激光功率密度分布、光斑直径和粉末的输送速度。送粉器决定了输送率和输送速度，它是激光喷涂技术中的核心元件之一，它按照加工工艺向激光熔池输送设定好的粉末。
送粉器性能的好坏直接影响喷涂层的质量和加工零件尺寸等，所以开发高性能的送粉器对激光喷涂加工显得尤为重要。一般情况下，较大尺寸的粉末(颗粒直径>100μm)流动性较好，易于传送，而颗粒直径较小的粉末(颗粒直径<1μm)容易聚团和粘滞，流动性较差，通常传送这样尺寸的粉末是非常困难的，所以，在同步送粉器中，流动性差是超细粉末输送的难点，由于细粉末的聚团和粘滞，而导致送粉不连续和送粉量不均匀，得到的喷涂层厚度不均匀、表面质量差、严重精密喷涂和微成型的质量。所以，对于超细粉末的输送和实现微量输送将是以后送粉器研究的重点。并且对于送粉器综合化的研究，将更有利于实现激光喷涂加工成套设备的集成化和一体化。转盘式送粉器特殊形状的粉末输送效果不好，工作时送粉率不可控，并且对粉末的干燥程度要求高，稍微潮湿的粉末，会使送粉的连续性和均匀性降低。
目前，国内外对送粉器的研制目标是将送粉器工作时的连续性、均匀性、稳定性和可控性提高到一个更科学，更先进的水平。对于纳米相粉这类超细粉末在输送中容易发生团聚，目前的送粉器还没有得到很好的解决。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题，为适应激光喷涂技术的快速发展，提供一种可靠、稳定、连续、可控的金属粉末激光喷涂的送粉装置。本发明是基于气体动力学原理，通入的气体作为载流气体进行粉末输送，这种送粉器适合各种形状粉末的输送，并且不同材料的粉末可以混合输送，送分速率为无极调速。
本发明采用了以下技术方案：主要由储粉筒、送粉传动装置、送粉控制装置、气路***组成的转盘式送粉器。
本送粉器包括1-3个储粉筒，储粉筒安装在进粉块上且储粉筒的出口与进粉块表面的进粉块通道连接；储粉筒底部装有搅拌电机，搅拌电机输出轴与储粉筒中的搅拌杆相连，工作时搅拌杆以50转/秒的速度旋转，故适于输送流动性较差的粉末，如陶瓷粉末。储粉筒若不开搅拌电机，适于输送流动性较好的粉末，如金属粉末。
本送粉器的送粉传动装置包括送粉电机、送粉盘；送粉盘表面开有一圈送粉槽，送粉槽上设有进粉块和出粉块，送粉块和出粉块对称分布，送粉块和出粉块不随送粉盘转动；送粉电机位于送粉盘下方，送粉电机的输出轴就是送粉盘的转动轴。储粉筒中的粉末依靠自身的重力通过进粉块落在送粉盘的送粉槽中，送粉盘由送粉电机带动匀速转动，送粉槽中的粉末随送粉盘的转动向出粉块输送，出粉块和进粉块下方分别有凸出的扇形结构，与送粉盘送粉槽紧密配合，扇形结构上进出粉通道单侧开有相对上凹槽用来将粉末阻挡在进粉块通道和出粉块通道下方。气路***开启时，送粉盘送粉槽中的粉末到达出粉块时由送粉载气带动进入出粉块，出粉块与出粉口连接，出粉口与出粉管连接，出粉管是送粉装置唯一一个出气通道，粉末就随气流穿过出粉块通道从出粉管送出。
本送粉器的送粉控制装置包括送粉电机调速器、电位器、数字表等。通过调节电位器可使数字表的读数为0～90，对应加在送粉电机上的0～90V电压，据此即可得到送粉电机，即送粉盘的转速。
送粉器的气路***组成依次为：进气管--数字表--电磁阀—出气管--出粉管。
所述的送粉块分为进粉块和送粉块，进粉块上的进粉快通道孔较大，出粉块出粉块通道较小，送粉块底部与送粉盘窄槽配合，进粉块和送粉块在窄槽部分有相对的开口。
本发明与现有技术相比，结构简单，操作方便，可调节进气速度，粉末汇聚程度高，粉末汇聚焦点易定位粉末利用率高，能有效控制送粉速度。
附图说明
图1激光喷涂送粉装置整体效果示意图。
图2激光喷涂送粉盘主体俯视图。
图3激光喷涂送粉装置气路控制示意图。
图4激光喷涂送粉装置进粉块与出粉块实物图。
1.储粉筒；2.搅拌杆；3.送粉盘；4.进粉块；5.出粉块；6.出粉口；7.进气口；8.送粉槽；9.出粉块通道；10.进粉块通道；11.送粉盘固定装置；12.数字表；13.电磁阀；14.出粉管；15.进气管；16.送粉腔
具体实施方式
如图这种适用于激光喷涂的送粉装置，主要包括储粉筒1；送粉盘3、进粉块4、出粉块5；电机调速器、电位器、数字表12、出粉管14、电磁阀13、进气管15。
其中所述的储粉筒1设置在主体装置最上方，内部装有足够用量的合金粉末，在储粉筒1中设置与电机相连的搅拌杆2，可根据实际加工粉末的流动性开关搅拌电机。
传动装置主要为带有送粉槽8的送粉盘，盘上安装进粉块4、出粉块5，传动时，进粉块4和出粉块5相对储粉筒固定，而送粉盘3通过电机带动旋转，粉末从进粉块4上的进粉块通道10进入送粉槽，送粉盘3逆时针旋转时将粉末送到出粉块5上的出粉块通道9，粉末在气压作用下从出粉口6进入出粉管14，实现粉末供应。
电机调速器连接到调节电位器控制电机速度。
气路***在气瓶外设置有数字表12，在数字表12的作用下按需求控制进气速度，从而达到控制送粉量的效果，进气管接有电磁阀13，气体穿过电磁阀13到达进气口7，进入密封的送粉腔16，工作时，气体带动出粉块通道9处的粉末进入出粉管14，实现粉末供应。当所有都调节到位之后即可打开激光开始加工。
Claims (3)
1.一种激光喷涂送粉装置，所述送粉装置主要由储粉筒、送粉传动装置、送粉控制装置、气路***组成；其特征在于：送粉传动装置包括送粉电机、送粉盘；送粉盘表面开有一圈送粉槽，送粉槽上设有进粉块和出粉块，送粉块和出粉块对称分布，送粉块和出粉块不随送粉盘转动；送粉电机位于送粉盘下方，送粉电机的输出轴就是送粉盘的转动轴；储粉筒为1-3个，储粉筒安装在进粉块上且储粉筒的出口与进粉块表面的进粉块通道连接；储粉筒底部装有搅拌电机，搅拌电机输出轴与储粉筒中的搅拌杆相连；储粉筒中的粉末依靠自身的重力通过进粉块落在送粉盘的送粉槽中，送粉盘由送粉电机带动匀速转动，送粉槽中的粉末随送粉盘的转动向出粉块输送，出粉块和进粉块下方分别有凸出的扇形结构，与送粉盘送粉槽紧密配合，扇形结构开有相对单向上凹槽用来将粉末阻挡在进粉块通道和出粉块通道下方；气路***开启时，送粉盘送粉槽中的粉末到达出粉块时由送粉载气带动进入出粉块，出粉块与出粉口连接，出粉口与出粉管连接，出粉管是送粉装置唯一一个出气通道，粉末就随气流穿过出粉块通道从出粉管送出；送粉控制装置包括送粉电机调速器、电位器、数字表；通过调节电位器可使数字表的读数为0～90，对应加在送粉电机上的0～90V电压，据此即可得到送粉电机，即送粉盘的转速。
2.如权利要求1所述的一种激光喷涂送粉装置，其特征在于：储粉筒工作时搅拌杆以50转/秒的速度旋转，故适于输送流动性较差的粉末；储粉筒若不开搅拌电机，适于输送流动性较好的粉末。
3.如权利要求1所述的一种激光喷涂送粉装置，其特征在于：气路***组成依次为：进气管--数字表--电磁阀—出气管--出粉管；气路***在气瓶外设置有数字表，在数字表的作用下按需求控制进气速度，从而达到控制送粉量的效果，进气管接有电磁阀，气体穿过电磁阀到达进气口，进入密封的送粉腔，工作时，气体带动出粉块通道处的粉末进入出粉管，实现粉末供应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710155228.1A CN106987837B (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 一种激光喷涂送粉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710155228.1A CN106987837B (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 一种激光喷涂送粉装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106987837A CN106987837A (zh) | 2017-07-28 |
| CN106987837B true CN106987837B (zh) | 2019-03-22 |
Family
ID=59412317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710155228.1A Active CN106987837B (zh) | 2017-03-16 | 2017-03-16 | 一种激光喷涂送粉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106987837B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108754493B (zh) * | 2018-08-17 | 2023-06-20 | 福建工程学院 | 一种用于激光熔覆的可实现粉末梯度变化的送粉装置 |
| CN109280918A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-01-29 | 华侨大学 | 一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置 |
| CN110592586A (zh) * | 2019-10-29 | 2019-12-20 | 岗春激光科技（江苏）有限公司 | 一种送粉装置 |
| CN111910184A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-10 | 沈阳中钛装备制造有限公司 | 激光熔敷方法 |
| CN114932238B (zh) * | 2022-06-15 | 2024-03-26 | 昆明理工大学 | 一种多材料增材制造送粉装置及送粉方法 |
| CN116079068A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-05-09 | 华南理工大学 | 一种增材制造原位合成***及控制方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2504368C (en) * | 2002-10-31 | 2012-07-10 | Ehsan Toyserkani | System and method for closed-loop control of laser cladding by powder injection |
| CN103602978A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-02-26 | 苏州大学 | 激光熔覆同步送粉器机械式自动转换装置 |
| CN204185568U (zh) * | 2014-09-11 | 2015-03-04 | 重庆江陆激光科技有限公司 | 一种具有混料功能的激光熔覆送粉装置 |
| CN205258608U (zh) * | 2015-11-22 | 2016-05-25 | 华中科技大学 | 一种复合运动送粉器 |
-
2017
- 2017-03-16 CN CN201710155228.1A patent/CN106987837B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106987837A (zh) | 2017-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106987837B (zh) | 一种激光喷涂送粉装置 | |
| CN105965013B (zh) | 一种用于金属3d打印的多组分实时控制精密送粉*** | |
| CN103014696B (zh) | 用于激光熔覆加工的同步送粉装置 | |
| CN209010602U (zh) | 一种激光熔覆的送粉装置 | |
| CN100488671C (zh) | 金属粉末制备装置 | |
| CN204396886U (zh) | 用于球形稀有金属粉末的制备装置 | |
| CN102560474A (zh) | 一种激光熔覆多路同步送粉器 | |
| CN107381057B (zh) | 一种可实现不间断送粉的微纳米粉体送粉器 | |
| CN108004392B (zh) | 一种降低烧结固体燃耗的烧结设备和工艺 | |
| CN112063960A (zh) | 一种基于大气等离子喷涂的硼化锆粉体喷雾造粒方法 | |
| CN108546907A (zh) | 一种等离子物理气相沉积用氧化钇稳定氧化锆掺杂铈酸镧材料粉末及其制备方法和应用 | |
| CN108526472A (zh) | 一种自由电弧制备金属球形粉末的装置和方法 | |
| CN202245336U (zh) | 一种用于制造功能梯度零件或材料的送粉器 | |
| CN100503885C (zh) | 制造功能梯度零件或材料的送粉器 | |
| CN107570696A (zh) | 金属粉末混合装置及其方法、高通量金属合金制备*** | |
| CN107052354B (zh) | 一种制备高球形度3d打印难熔金属粉的装置及方法 | |
| CN208067322U (zh) | 一种等离子粉末球化装置 | |
| CN111906304A (zh) | 基于多组元材料成分自动调整的激光高通量制备送粉装置 | |
| CN102230174B (zh) | 用于激光熔覆的合金粉末的输送装置 | |
| CN203649403U (zh) | 一种真空落管金属-合金球形颗粒制备设备 | |
| CN203855165U (zh) | 一种定量沸腾送粉装置 | |
| CN108273992A (zh) | 一种高效高频振动发散式等离子粉末球化装置及其方法和应用 | |
| CN209139813U (zh) | 一种高效高频振动发散式等离子粉末球化装置 | |
| CN209109278U (zh) | 一种立磨磨盘增产装置 | |
| CN201089798Y (zh) | 制造功能梯度零件或材料的送粉器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |