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专利号: 2021111523351
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于增材制造的载气混粉式同轴送粉喷嘴,包括内孔为激光通道的喷嘴本体,其特征在于:所述喷嘴本体包括转换接头(1)、位置调节组件(2)、喷嘴基座筒(3)、导流套筒(4)、内喷嘴(5)和外喷嘴(6);所述转换接头(1)上端用于连接激光出射头,所述转换接头(1)下端通过位置调节组件(2)与喷嘴基座筒(3)连接,所述喷嘴基座筒(3)下端与外喷嘴(6)连接;

所述导流套筒(4)呈倒锥形,装在所述喷嘴基座筒(3)内,所述喷嘴基座筒(3)与导流套筒(4)对应的内侧壁截面呈锥形,导流套筒(4)外侧壁与喷嘴基座筒(3)内侧壁之间合围形成混粉导流腔(7);

所述内喷嘴(5)位于外喷嘴(6)内,两者之间形成出粉通道,与上方的混粉导流腔(7)连通;内喷嘴(5)上端与所述导流套筒(4)小径端螺纹连接,通过调节内喷嘴(5)的螺纹旋入距离,以实现内喷嘴(5)和外喷嘴(6)之间的出粉通道大小的调节,所述混粉导流腔的径向尺寸大于出粉通道宽度;

所述喷嘴基座筒(3)上部设有与激光通道连通的惰性气体接口(31),下部设有与混粉导流腔(7)连通的至少一个主体粉末送粉口(32)和至少一个掺杂粉末送粉口(33);

由主体粉末送粉口(32)和掺杂粉末送粉口(33)进入的粉末在混粉导流腔(7)内形成循环回流,再沿着导流套筒(4)表面输送进入内喷嘴(5)和外喷嘴(6)之间形成的出粉通道,利用激光通道内的惰性气体作为送粉载体,在待加工工件表面形成粉斑;

所述位置调节组件(2)包括轴向调节组件和径向调节组件,所述轴向调节组件用于实现喷嘴基座筒(3)相对于转换接头(1)的轴向位置调节,所述径向调节组件用于实现喷嘴基座筒(3)相对于转换接头(1)的径向位置调节,配合以调节激光出射头产生的激光束聚焦光斑与粉末流汇聚点之间的相对位置;

所述轴向调节组件包括第一轴向调节筒(21)和第二轴向调节筒(22),所述径向调节组件包括呈倒T型的连接筒(23);

所述第一轴向调节筒(21)外侧壁上螺纹连接有第一轴向定位环(25),第一轴向调节筒(21)上端与转换接头(1)内侧壁螺纹连接,下端与连接筒(23)上端内侧壁螺纹连接;

所述连接筒(23)的水平部周向均匀设有多个径向调节螺钉(24),

第二轴向调节筒(22)呈倒锥形,大径端插入到连接筒(23)内且第二轴向调节筒(22)的锥形面与径向调节螺钉(24)端部接触,小径端与喷嘴基座筒(3)上端内侧壁螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的用于增材制造的载气混粉式同轴送粉喷嘴,其特征在于:所述第二轴向调节筒(22)外侧壁螺纹连接有第二轴向定位环(26)和第三轴向定位环(27),通过第二轴向定位环(26)实现第二轴向调节筒(22)的轴向定位,通过第三轴向定位环(27)实现喷嘴基座筒(3)的轴向定位。

3.根据权利要求1所述的用于增材制造的载气混粉式同轴送粉喷嘴,其特征在于:所述连接筒(23)的内孔中设有保护镜片。

4.根据权利要求1或2所述的用于增材制造的载气混粉式同轴送粉喷嘴,其特征在于:所述导流套筒(4)的小径端外侧壁螺纹连接有第四轴向定位环(51),通过第四轴向定位环(51)实现内喷嘴(5)的轴向定位。

5.根据权利要求1或2所述的用于增材制造的载气混粉式同轴送粉喷嘴,其特征在于:所述内喷嘴(5)和外喷嘴(6)均呈倒锥形,两者之间形成的出粉通道锥面倾斜角度为50~

70°,出粉通道间隙宽度为0.5~2.0mm。

6.根据权利要求1或2所述的用于增材制造的载气混粉式同轴送粉喷嘴,其特征在于:在所述喷嘴基座筒(3)上设有三个主体粉末送粉口(32)和三个掺杂粉末送粉口(33),所述主体粉末送粉口(32)和掺杂粉末送粉口(33)均匀分布于喷嘴基座筒(3)筒壁的同一圆周上,且主体粉末送粉口(32)和掺杂粉末送粉口(33)间隔布置。

7.根据权利要求1或2所述的用于增材制造的载气混粉式同轴送粉喷嘴,其特征在于:所述导流套筒(4)外周均匀分布有多条轴向导流槽(41)。