專利名稱：一種金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光快速成形技術(shù)，具體地說是一種金屬粉末激光成 形系統(tǒng)的金屬粉末送給裝置。
背景技術(shù)：
激光是二十世紀最偉大的科學發(fā)明之一，具有巨大的技術(shù)潛力。
激光加工是激光應用最有發(fā)展前途的領(lǐng)域，國外已開發(fā)出20多種激 光加工技術(shù)，其中激光熔覆技術(shù)是目前最活躍的激光加工技術(shù)之一。 快速成形技術(shù)是八十年代末興起并得到迅速發(fā)展的嶄新制造技術(shù)，被 認為是近二十年來制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破，其對制造業(yè)的影響 可與數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)相比。金屬粉末激光成形技術(shù)是將激光熔覆技術(shù) 與快速成形技術(shù)相結(jié)合，以金屬粉末為原料，采用高功率激光熔覆技 術(shù)，利用快速成形分層制造思想，創(chuàng)造出金屬功能零件。此項技術(shù)因 能夠直接成形金屬功能零件而倍受人們的關(guān)注，并且取得了長足的發(fā) 展。
金屬粉末激光成形系統(tǒng)除了大功率激光器外，主要還包括導光裝 置、數(shù)控加工裝置和金屬粉末送給裝置等，其中金屬粉末送給是一項 關(guān)鍵技術(shù)。目前，金屬粉末送給方式主要有以下三種
第一，預置粉末法。其工作原理是將金屬粉末鋪在已成形零件上 表面并刮平，用高能C02激光在剛鋪新層上掃描熔覆出零件截面，金
屬粉末在高強度的激光照射下被熔覆在一起，得到零件截面并與下面 已成形零件連接；當一層截面熔覆完后，鋪上新的一層金屬粉末，有
選擇地熔覆下層截面；熔覆完成后去掉多余的金屬粉末，再進行打磨、
烘干等處理，進而得到金屬功能零件。該送粉方式是粉末預先鋪平， 激光垂直入射。其缺點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、體積龐大、昂貴的金屬粉末 用量巨大、成形零件非全密度零件、后處理工藝難度大。
第二，側(cè)向同步送粉法。該方法克服了預置粉末法的體積龐大、 金屬粉末用量大、成形零件非全密度等缺點。其工作原理是釆用金屬 粉末定量送給裝置控制粉末流量，通過側(cè)向噴嘴將金屬粉末噴射到激 光熔池內(nèi)，實現(xiàn)了粉末送給與熔覆運動過程的同步進行。該送粉方式是粉末側(cè)向送給，激光垂直入射。其缺點是粉末從噴嘴噴射出來之后 發(fā)散、熔覆運動方向受制約。
第三，同軸送粉法。該方法克服了側(cè)向同步送粉法的缺點，實現(xiàn) 了噴嘴匯聚金屬粉末后噴射到激光熔池之中，同時實現(xiàn)了二維平面內(nèi) 任意方向的熔覆運動。其工作原理是釆用金屬粉末定量送給裝置控制 粉末流量，通過同軸粉末噴嘴將金屬粉末噴射到激光熔池內(nèi)，實現(xiàn)了 粉末噴射錐軸線、激光東軸線以及保護氣噴射錐軸線的重合，同時也 實現(xiàn)了粉末送給與熔覆運動過程的同步進行。由于同軸送粉法克服了 以前各種送粉方法的諸多缺點，具有很大的優(yōu)勢，因此同軸送粉法是 目前各送粉技術(shù)的主流技術(shù)。但是同軸送粉法也存在著難以克服的缺 點同軸噴嘴是聚焦激光、匯聚粉末、匯聚保護氣的同軸輸出口，又
包括復雜冷卻水道，因此結(jié)構(gòu)設計特別復雜；為了避免熔池熱輻射燒 傷噴嘴，噴嘴材料一般選擇熱傳導率較高的紫銅，由于粉末噴射錐軸 線、激光東軸線以及保護氣噴射錐軸線同軸，因此釆用紫銅作為噴嘴 材料的加工工藝難度較大；此外，對于較低功率下的激光透射聚焦方 式，為避免透鏡污染，激光出口需要輸出保護氣，嚴重影響了粉末噴 射錐的形狀；對于較高功率下的激光反射聚焦方式，則無法對反射鏡 進行氣體保護，反射鏡特別容易被污染；由于平行的C02激光東截面 一般為矩形，所以聚焦后的光斑在低功率下為小矩形，在高功率下為 近視橢圓形，而并非圓形光斑。
目前使用最多的同軸送粉法，由于粉末噴嘴距離上千度高溫的激 光熔池很近，所以噴嘴冷卻一直是同軸送粉技術(shù)的主要問題之一，冷 卻不充分時會造成粉末在噴出口處燒熔粘結(jié)現(xiàn)象發(fā)生，更嚴重時會發(fā) 生噴嘴燒熔變形甚至脫落。同軸送粉機構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)復雜、空間狹小， 所以難于設計和制造出大腔體的冷卻水道，冷卻效果不好。聚焦鏡是 激光光路中的最主要部件之一，當鏡面受到煙塵污染時，輕者降低激 光功率，重者燒毀聚焦鏡。在同軸送粉機構(gòu)中，較低激光功率時常釆 用激光透射聚焦方式，為避免透鏡污染，激光出口需要輸出保護氣， 嚴重影響粉末噴射錐的形狀；較高功率時采用激光反射聚焦方式，此 時不易對反射鏡進行氣體保護，反射鏡特別容易被污染。粉末的載氣 傳輸是送粉技術(shù)的主流方式，該方式具有粉末傳輸速度快、粉末傳輸 均勻、管路形狀位置適應性強、無粉末擁塞現(xiàn)象發(fā)生、載氣兼保護氣 作用等優(yōu)點。但是在同軸送粉機構(gòu)的粉末噴嘴處，強大的載氣壓力、 聚焦鏡的保護氣壓力及其基體的反射作用會使噴嘴處氣流極其復雜，導致粉末錐嚴重變形，粉末匯聚效果變差。
再有，隨著激光加工運動復雜程度的不斷提高，目前廣泛應用的 二軸連動激光簡已遠遠不能滿足激光加工運動的需要；現(xiàn)有廣泛使用
的C02激光器均是5KW以上的大功率，而基于ZnSe晶體透鏡的透射聚 焦方式越來越不適應大功率激光器的聚焦應用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述送粉法存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種側(cè) 向激光、垂直送粉的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給裝置。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
本發(fā)明的粉末輸送路徑與激光光路分離，包括可擺動側(cè)向激光 簡、垂直固定激光簡、平行四邊形機構(gòu)、粉末噴嘴支撐件及垂直粉末 噴嘴，可擺動側(cè)向激光筒安裝在垂直固定激光簡的一端，繞其軸線可 往復擺動，可擺動側(cè)向激光簡與設有垂直粉末噴嘴的粉末噴嘴支撐件
偏置設置；垂直固定激光簡通過平行四邊形機構(gòu)與粉末噴嘴支撐件相 連接，可擺動側(cè)向激光筒通過連桿與平行四邊形機構(gòu)相連，驅(qū)動粉末 噴嘴支撐件沿平行于垂直固定激光簡的軸線上下往復移動；可擺動側(cè) 向激光簡發(fā)出的聚焦激光與垂直粉末噴嘴發(fā)出的聚焦粉末重合于匯 聚點。
其中所述可擺動側(cè)向激光簡上設有蝸輪，與伺服電機連動的蝸 桿位于蝸輪的一側(cè)、與蝸輪相嚙合，通過蝸輪與蝸桿的轉(zhuǎn)動副變成可 擺動側(cè)向激光簡繞其軸線的往復擺動；可擺動側(cè)向激光簡的激光簡長 度為平行四邊形機構(gòu)中連架桿長的1/3;所述垂直粉末噴嘴由外層冷 卻水腔外壁、粉末腔外壁及粉末腔內(nèi)壁組成，外層冷卻水腔外壁套接 在粉末腔外壁上，兩者之間為外層冷卻水腔，粉末腔外壁與粉末腔內(nèi) 壁螺紋連接，兩者之間為粉末腔，粉末腔內(nèi)壁內(nèi)為中心冷卻水腔；在 外層冷卻水腔外壁及粉末腔外壁上分別開有外層冷卻水輸入口及粉 末輸入口，在粉末腔外壁上還設有載氣卸荷口；粉末腔內(nèi)壁上設有延 伸到中心冷卻水腔底部的中心冷卻水輸入口 ，以及中心冷卻水輸出 口；外層冷卻水腔外壁、粉末腔外壁及粉末腔內(nèi)壁的底部均為倒置錐 臺形，三者之間形成的各個腔的底部均為倒置錐臺形；粉末腔的出口 為間距可調(diào)的環(huán)形；所述可擺動側(cè)向激光簡內(nèi)設有聚焦反射鏡及平面 反射鏡；所述垂直粉末噴嘴垂直于基體；所述可擺動側(cè)向激光簡輸出 的激光光斑在低功率下為正方形，在高功率下近似為圓形。
本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為1. 本發(fā)明的垂直粉末噴嘴具備金屬粉末噴射后匯聚功能，匯聚 后的粉末束噴射到激光熔池之中，垂直噴嘴可實現(xiàn)X — Y 二維平面內(nèi) 任意方向的熔覆運動。
2. 機構(gòu)分解、結(jié)構(gòu)簡化、降低工藝難度。本發(fā)明將激光光路與
粉末輸送路徑分開，機械結(jié)構(gòu)大大簡化，進而降低了加工工藝的難度， 可實現(xiàn)更高的加工精度。
3. 粉末噴嘴冷卻腔相對增大，冷卻效率提高。本發(fā)明的垂直粉 末噴嘴結(jié)構(gòu)簡化，同樣體積的情況下可以設計和制造出更大空間的冷 卻水道，所以冷卻效率大大提高。
4. 激光光斑形狀可高速至正方形或者近似圓形。本發(fā)明中激光 東側(cè)向入射，可通過調(diào)整激光束傾斜方向及傾斜角度兩個參數(shù)使激光 光斑在低功率下為正方形，在高功率下為近似圓形。
5. 有效避免熔覆時形成的煙塵污染聚焦鏡。本發(fā)明激光束側(cè)向 輸出，縮短了激光簡的長度，可使聚焦鏡充分避開熔覆過程中產(chǎn)生煙 塵的作用區(qū)域，從而避免聚焦鏡的煙塵污染。
6. 載氣卸荷機構(gòu)使粉末噴射聚焦效果更佳。本發(fā)明在垂直粉末 噴嘴機構(gòu)中設計有載氣卸荷裝置，該裝置的作用是將管路輸送來的粉 末與載氣相分離，載氣從卸荷口流出，而粉末在初速度和重力的作用 下從噴嘴處平穩(wěn)噴射到激光熔池中。
7. 粉末環(huán)形出口縫隙可調(diào)。金屬粉末經(jīng)粉末環(huán)形出口噴射出來 形成粉末錐，最終匯聚到圓錐頂點處。事實上，由于粉末顆粒從環(huán)形 出口噴射出來的速度和方向均略有不同，所以不可能匯聚在一點上， 而是匯聚到具有一定半徑的圓內(nèi)，粉末匯聚的圓半徑越小越好。粉末 環(huán)形出口縫隙設計成靠螺紋調(diào)節(jié)大小，可以根據(jù)不同粉末輸送量改變 縫隙大小，最大限度地保證粉末匯聚圓半徑最小。
8. 平行四桿聯(lián)動機構(gòu)實現(xiàn)在保證激光焦點與粉末噴射焦點重合 并且粉末噴嘴始終處于垂直狀態(tài)前提下，可以方便、快捷地進行系統(tǒng) 參數(shù)的微量調(diào)節(jié)。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中可擺動側(cè)向激光簡的結(jié)構(gòu)示意圖3為圖2的右視圖4為圖1中垂直粉末噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖5為圖4中的A向視7圖6為圖1中平行四邊形機構(gòu)的運動簡圖7為本發(fā)明正方形聚焦光斑形成示意其中l(wèi)為可擺動側(cè)向激光簡，2為垂直固定激光簡，3為平行 四桿機構(gòu)，4為粉末噴嘴支撐件，5為垂直粉末噴嘴，6為匯聚點，7 為蝸輪，8為蝸桿，9為伺服電機，IO為聚焦反射鏡，ll為平面反射 鏡，12為外層冷卻水腔，13為外層冷卻水輸入口， 14為粉末輸入口， 15為粉末腔，16為粉末腔外壁，17為中心冷卻水輸入口， 18為粉末 腔內(nèi)壁，19為粉末噴嘴鉸接孔，20為中心冷卻水輸出口， 21為中心 冷卻水腔，22為調(diào)節(jié)螺紋，23為載氣卸荷口， 24為外層冷卻水輸出 口， 25為外層冷卻水腔外壁，26為粉末噴射錐，27為基體，28為粉 末環(huán)形出口縫隙，29為平行激光東截面，30為聚焦激光東截面，31 為激光簡傾斜角度，32為聚焦激光光斑，33為連桿。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。
如圖1所示，本發(fā)明的粉末輸送路徑與激光光路分離，聚焦激光 側(cè)向入射，包括可擺動側(cè)向激光簡1、垂直固定激光簡2、平行四邊 形機構(gòu)3、粉末噴嘴支撐件4及垂直粉末噴嘴5?？蓴[動側(cè)向激光簡 l作為主動件安裝在垂直固定激光簡2的一端，如圖2、圖3所示， 可擺動側(cè)向激光簡l上設有蝸輪7，蝸桿8位于蝸輪7的一側(cè)、與蝸 輪相嚙合，伺服電機9的輸出軸與蝸桿8連動，通過蝸輪7與蝸桿8 的轉(zhuǎn)動副變成可擺動側(cè)向激光簡1繞其軸線的往復擺動。可擺動側(cè)向 激光簡1為三軸連動激光簡，是指X—Y—CY軸連動，X軸、Y軸及Z 軸如圖1所示。CY軸為繞Y軸的旋轉(zhuǎn)運動軸，由伺服電機9通過蝸 輪7、蝸桿8實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動?？蓴[動側(cè)向激光筒1與設有垂直粉末噴 嘴5的粉末噴嘴支撐件4偏置設置，即可擺動側(cè)向激光簡1傾斜于垂 直粉末噴嘴5，激光東側(cè)向輸出，輸出的參數(shù)包括傾斜角度及傾斜方 向。傾斜角度是指可擺動側(cè)向激光簡1的軸線與Z軸之間的夾角，該 夾角的角度需保證矩形光斑傾斜入射到基體27上長邊與短邊之比盡 可能接近于l,范圍可在30~60°之間。傾斜方向是指可擺動側(cè)向激 光簡l擺動平面與X軸的夾角，該方向應與激光矩形光斑長邊垂直。 傾斜方向與傾斜角度的選擇原則為在保證激光東與粉末噴嘴不干涉
的前提下，盡可能保證激光光斑在低功率下為正方形，在高功率下近 似為圓形。垂直固定激光簡2通過平行四邊形機構(gòu)3與粉末噴嘴支撐 件4相連接，通過連桿33與平行四邊形機構(gòu)3相連，驅(qū)動粉末噴嘴支撐件4沿平行于垂直固定激光簡2的軸線上下往復移動，在移動過
程中始終處于垂直基體27的狀態(tài)。如圖6所示，主動件是可擺動側(cè) 向激光簡l,可繞其軸線轉(zhuǎn)動；從動件是粉末噴嘴支撐件4及安裝其 上的垂直粉末噴嘴5，經(jīng)平行四邊形機構(gòu)3連接，可做平行Z軸移動。 通過平行四邊形機構(gòu)3與可擺動側(cè)向激光簡l連動功能，可設置光斑 的最佳形狀，保證可擺動側(cè)向激光簡l發(fā)出的聚焦激光與垂直粉末噴 嘴5發(fā)出的聚焦粉末重合于匯聚點6。由于在熔覆成形過程中會產(chǎn)生 煙塵雜質(zhì)，造成聚焦鏡污染，因此本發(fā)明的可擺動側(cè)向激光簡1的激 光簡長度為平行四邊形機構(gòu)3中連架桿長的1/3，激光簡長度的縮短 可有效地使激光簡內(nèi)的聚焦反射鏡IO遠離煙塵污染，從而解決了聚 焦反射鏡的污染問題。在可擺動側(cè)向激光簡1內(nèi)設有聚焦反射鏡10 及平面反射鏡11，聚焦反射鏡10的焦距為300mm，采用基于鉬涂層 反射鏡的反射聚焦方式， 一方面散熱效率高，可承受更大功率的激光 束；另一方面質(zhì)地堅硬、耐磨，便于擦拭、壽命長。
如圖4、圖5所示，垂直粉末噴嘴5垂直于基體27，通過粉末噴 嘴鉸接孔19與粉末噴嘴支撐件4相連。垂直粉末噴嘴5由外層冷卻 水腔外壁25、粉末腔外壁16及粉末腔內(nèi)壁18組成，外層冷卻水腔 外壁25套接在粉末腔外壁16上，兩者之間為外層冷卻水腔12,粉 末腔外壁16與粉末腔內(nèi)壁18通過調(diào)節(jié)螺紋22螺紋連接，兩者之間 為粉末腔15,粉末腔內(nèi)壁18內(nèi)為中心冷卻水腔21;在外層冷卻水腔 外壁25及粉末腔外壁16上分別開有外層冷卻水輸入口 13及粉末輸 入口 14，在粉末腔外壁16上還設有載氣卸荷口 23，可將管路輸送來 的粉末與載氣相分離，載氣從卸荷口流出，而粉末在初速度和重力的 作用下從噴嘴處平穩(wěn)噴射到激光熔池中；粉末腔內(nèi)壁18上設有延伸 到中心冷卻水腔21底部的中心冷卻水輸入口 17，以及中心冷卻水輸 出口 20。外層冷卻水腔外壁25、粉末腔外壁16及粉末腔內(nèi)壁18的 底部均為倒置錐臺形，三者之間形成的各個腔的底部均為倒置錐臺 形。粉末腔15的出口為間距可調(diào)的環(huán)形。
如圖7所示，平行激光東截面29為矩形，經(jīng)平面反射鏡ll、聚 焦反射鏡10反射聚焦后，聚焦激光東截面3Q為相似矩形，通過旋轉(zhuǎn) 可擺動側(cè)向激光簡1調(diào)節(jié)傾斜角度31,即可得到正方形聚焦激光光 斑32,其在高功率下測量的直徑大小為2. 5~5mm。
本發(fā)明的工作原理為
由垂直固定激光簡2發(fā)出的平行激光東經(jīng)過平面反射鏡11反射
9后，由垂直入射變成水平入射；再經(jīng)聚焦反射鏡IO反射成垂直入射。同時伺服電機9工作，帶動蝸桿8旋轉(zhuǎn)，通過蝸桿8與蝸輪7的嚙合
傳動，使可擺動側(cè)向激光筒l旋轉(zhuǎn)，調(diào)整好傾斜角度。在可擺動側(cè)向激光筒1旋轉(zhuǎn)的過程中，平行四邊形機構(gòu)3帶動粉末噴嘴支撐件4上下移動，使由激光筒射出的激光聚焦到聚焦激光與聚焦粉末的匯聚點6處。
金屬粉末及其載氣由粉末輸入口 14輸入，載氣由載氣卸荷口 23排出，金屬粉末在初速度和重力的作用下沿粉末腔15的粉末腔內(nèi)、外壁18、 16向下流動，并且從粉末腔15的環(huán)形出口噴射出來，形成粉末噴射錐26，最終聚焦到基體27上的匯聚點6處。冷卻水分別從外層冷卻水輸入口 13和中心冷卻水輸入口 17流入，經(jīng)過外層冷卻水腔12和中心冷卻水腔21循環(huán)后，帶走激光輻射熱，從外層冷卻水輸出口 24和中心冷卻水輸出口 20輸出。通過旋轉(zhuǎn)粉末腔外壁16,可調(diào)節(jié)粉末腔15的空間大小，進而調(diào)節(jié)粉末環(huán)形出口縫隙28的大小，最大限度地保證了粉末匯聚圓半徑最小。
本發(fā)明的粉末噴射錐26的設計高度為20mm,粉末匯聚直徑大小為2 ~ 4mm。
本發(fā)明采用側(cè)向激光、垂直送粉，釆用可擺動式反射聚焦側(cè)向激光簡，實現(xiàn)聚焦激光的側(cè)向入射，縮短激光簡的長度，避免了反射鏡
被污染；釆用垂直環(huán)形粉末錐聚焦的粉末噴嘴，噴嘴內(nèi)無激光光路，可將冷卻水路設計得更加通暢；釆用平行四桿機構(gòu)聯(lián)動裝置將粉末噴嘴固定到激光簡上，實現(xiàn)激光光斑與粉末噴射焦點重合不變的激光簡擺動。
權(quán)利要求
1. 一種金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給裝置，其特征在于該裝置的粉末輸送路徑與激光光路分離，包括可擺動側(cè)向激光筒(1)、垂直固定激光筒(2)、平行四邊形機構(gòu)(3)、粉末噴嘴支撐件(4)及垂直粉末噴嘴(5)，可擺動側(cè)向激光筒(1)安裝在垂直固定激光筒(2)的一端，繞其軸線可往復擺動，可擺動側(cè)向激光筒(1)與設有垂直粉末噴嘴(5)的粉末噴嘴支撐件(4)偏置設置；垂直固定激光筒(2)通過平行四邊形機構(gòu)(3)與粉末噴嘴支撐件(4)相連接，可擺動側(cè)向激光筒(1)通過連桿(33)與平行四邊形機構(gòu)(3)相連，驅(qū)動粉末噴嘴支撐件(4)沿平行于垂直固定激光筒(2)的軸線上下往復移動；可擺動側(cè)向激光筒(1)發(fā)出的聚焦激光與垂直粉末噴嘴(5)發(fā)出的聚焦粉末重合于匯聚點(6)。
2. 按權(quán)利要求1所述的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給 裝置，其特征在于所述可擺動側(cè)向激光簡(1)上設有蝸輪(7), 與伺服電機(9)連動的蝸桿(8)位于蝸輪(7)的一側(cè)、與蝸輪相 嚙合，通過蝸輪(7 )與蝸桿(8 )的轉(zhuǎn)動副變成可擺動側(cè)向激光簡(1) 繞其軸線的往復擺動。
3. 按權(quán)利要求1所述的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給 裝置，其特征在于所述可擺動側(cè)向激光簡(1)的激光簡長度為平 行四邊形機構(gòu)(3)中連架桿長的1/3。
4. 按權(quán)利要求1所述的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給 裝置，其特征在于所述垂直粉末噴嘴(5 )由外層冷卻水腔外壁(25 )、 粉末腔外壁U6)及粉末腔內(nèi)壁(18)組成，外層冷卻水腔外壁(25) 套接在粉末腔外壁(16)上，兩者之間為外層冷卻水腔(12),粉末 腔外壁(16 )與粉末腔內(nèi)壁(18 )螺紋連接，兩者之間為粉末腔(l5 )， 粉末腔內(nèi)壁(18 )內(nèi)為中心冷卻水腔(21 );在外層冷卻水腔外壁(25 ) 及粉末腔外壁(16)上分別開有外層冷卻水輸入口 (13)及粉末輸入 口 (14)，在粉末腔外壁(16)上還設有載氣卸荷口 (23);粉末腔內(nèi) 壁(18)上設有延伸到中心冷卻水腔(21)底部的中心冷卻水輸入口(17),以及中心冷卻水輸出口 (20)。
5. 按權(quán)利要求4所述的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給 裝置，其特征在于所述外層冷卻水腔外壁(25)、粉末腔外壁(16)及粉末腔內(nèi)壁(18)的底部均為倒置錐臺形，三者之間形成的各個腔 的底部均為倒置錐臺形。
6. 按權(quán)利要求4所述的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給裝置，其特征在于所述粉末腔(15)的出口為間距可調(diào)的環(huán)形。
7. 按權(quán)利要求1所述的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給 裝置，其特征在于所述可擺動側(cè)向激光簡(1)內(nèi)設有聚焦反射鏡(10)及平面反射鏡(11)。
8. 按權(quán)利要求1所述的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給 裝置，其特征在于所述垂直粉末噴嘴(5)垂直于基體(27)。
9. 按權(quán)利要求1所述的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給 裝置，其特征在于所述可擺動側(cè)向激光簡(1)輸出的激光光斑在 低功率下為正方形，在高功率下近似為圓形。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光快速成形技術(shù)，具體地說是一種側(cè)向激光、垂直送粉的金屬粉末激光成形系統(tǒng)的金屬粉末送給裝置，包括可擺動側(cè)向激光筒、垂直固定激光筒、平行四邊形機構(gòu)、粉末噴嘴支撐件及垂直粉末噴嘴，通過調(diào)整傾斜方向及傾斜角度，使可擺動側(cè)向激光筒輸出的激光光斑在低功率下呈正方形，在高功率下呈近似圓形；垂直粉末噴嘴采用載氣卸荷口裝置、中心冷卻水腔方式，具有粉末噴出口螺紋調(diào)節(jié)功能；可擺動側(cè)向激光筒與垂直粉末噴嘴通過平行四桿機構(gòu)連接實現(xiàn)聯(lián)動，保證聚焦激光與聚焦粉末匯聚點始終重合。本發(fā)明機構(gòu)分解，結(jié)構(gòu)簡化、降低了工藝難度；粉末噴嘴冷卻腔相對增大，冷卻效率提高；有效地避免熔覆時形成的煙塵污染聚焦鏡。
文檔編號B22F3/105GK101468393SQ20071015920
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者麗 回, 尚曉峰, 光 楊, 維 王, 王志堅 申請人:沈陽航空工業(yè)學院