[发明专利]一种可回收式多路转换辅助烘干激光熔覆送粉装置

说明书

本发明提供了一种可回收式多路转换辅助烘干激光熔覆送粉装置，小齿轮Ⅲ与步进电机Ⅱ连接，并与大齿轮啮合传动；小齿轮Ⅱ与步进电机Ⅰ连接，并与小齿轮Ⅰ啮合带动螺纹轴旋转；氩气喷嘴与烘干箱、压力指示节流阀、高压氩气罐相连，氩气气流将粉末输送至出粉口，出粉口通过电磁阀分别与粉末回收箱和出粉喷嘴连通；计算机控制步进电机驱动器控制步进电机Ⅰ和步进电机Ⅱ的转速，并控制PLC控制器实现电磁阀、烘干箱和压力指示节流阀的调控。本发明能解决目前送粉装置的熔覆效率不高、粉末浪费严重、自动化程度低、粉末由于湿润在轴套内壁积聚导致的粉末堵塞等问题，以满足同步送粉激光熔覆在制备多层或者梯度热障涂层、增材制造等领域的需求。

技术领域

本发明涉及一种激光熔覆送粉装置，属于激光加工及材料表面改性装备技术领域。

背景技术

近年来随着激光器及其单元技术的发展，激光熔覆技术在机械制造、航空航天、汽车交通和新材料等领域的应用日益广泛。激光熔覆是一种将预期粉末置于基体材料之上，通过激光作为输出能量源使得粉末与基体材料冶金结合的材料表面改性技术。其涂层与基体的结合强度高，熔覆涂层性能优良，在继承基体材料的性能的基础上，又能获得熔覆粉末的优良性能。激光熔覆工艺有两种添加粉末的方式：其一，预置粉末，即在激光熔覆加工之前将粉末预置在基体材料上，这种方法效率低，而且每熔覆一个单道就要重新预置粉末，粉末的利用率极低，有的粉末由于自身流动性高、粒度大很难预置在基体上或压制成片，且该方法成本高，效率低，对操作精度要求高；其二，同步送粉方式，这种送粉方式能够大大的提高熔覆效率，并且提高粉末的利用率，易于实现自动化控制。因此，同步送粉方式被普遍的应用。

同步送粉激光熔覆技术被广泛应用于材料表面改性、零件修复、热障涂层制备以及增材制造领域。而在这些工业领域中，要求粉末持续可控的定量定时地输出，满足熔覆层的多层、梯度叠加设计的要求。在多层热障涂层制备过程中涂层需要沿垂直基体方向逐层熔覆，而且为了增强涂层的隔热效果，层与层之间的粉末会不尽相同，因此同时需要多种粉末材料；梯度热障涂层的制备需要实现两种粉末之间的均匀配比以及粉末之间的快速切换，目前的单路送粉装置由于熔覆效率低、自动化程度不高、粉末浪费严重等缺陷已经不能很好的满足上述要求。如专利CN105862030A公开了一种激光熔覆送粉装置，采用了单路送粉的方式，粉末利用率低，一次只能熔覆一种粉末，且更换粉末时还要清洗螺旋送粉装置，以防止粉末间污染，从而降低了熔覆效率，并影响了熔覆质量。因此，设计一种能够适用于激光熔覆制备多层或者梯度热障涂层、增材制造等应用的送粉装置对其发展就有重大意义。

经检索，专利CN103602978A公开了一种激光熔覆同步送粉器机械式自动转换装置，虽能很好的实现激光熔覆制备梯度涂层的自动化，提高生产效率，但其转换机构复杂，对位置精度要求很高，并且凸轮凹槽的轨迹制造复杂，以及单路传送导致螺旋送粉器内部出现粉末间污染。专利CN204185564U公开了一种多仓式激光熔覆送粉器，虽可以满足不同比例的熔覆要求，一次存储多次熔覆实用的效果，但不能实现精确的定量定时控制，且粉末利用率不高、回收难。专利CN102560474A公开了一种激光熔覆多路同步送粉器，其能够实现粉末连续均匀输送，各路送粉装置既能独立送粉也能同时工作，但该装置粉末浪费严重，并且多路分开设置不利于粉末的稳定输送，以及扩展粉路需要的制造成本高。专利CN103014696A公开了一种用于激光熔覆加工的同步送粉装置，虽然其能够实现自动加粉，提高生产效率，但是该装置结构比较复杂，且粉末利用率不高，并不能保证粉末输送的均匀性。以上专利技术均未涉及到送粉过程辅助烘干、粉末分类回收再利用，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种可回收式多路转换辅助烘干激光熔覆送粉装置，解决目前送粉装置的熔覆效率不高、粉末浪费严重、自动化程度低、粉末由于湿润在轴套内壁积聚导致的粉末堵塞等问题，以满足同步送粉激光熔覆在制备多层或者梯度热障涂层、增材制造等领域的需求。

本发明提供的技术方案为：