雷射噴塗的溼式送粉裝置的製作方法

2023-04-23 10:47:21

本發明涉及一種集送粉、傳動、控制為一體的雷射噴塗的溼式送粉裝置。

背景技術：

雷射噴塗是一種新型的材料表面改性與處理技術,它是利用高能雷射束將基材表層金屬熔化，同時以不同的送料方式在被噴塗基體表面添加被選擇的塗層材料粉末，粉末經雷射輻射，使之和基體表面薄層同時熔化，並快速凝固後形成稀釋度極低、與基體材料結合形成複合金屬表面塗層。雷射噴塗處理技術能很好地改善基材表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等，從而達到對基材表面改性和修復的目的，該技術既滿足了生產對材料特性的要求，又節省了大量的貴金屬資源，且穩定無汙染。

現有的雷射噴塗送粉方式，是以氬氣作為保護氣和動力，通過氣體壓強將待噴塗材料送至雷射噴塗區，這種屬於乾式送粉的送粉方式，存在著以下問題：首先，乾式送粉易造成粉末噴塗不均；其次在噴塗過程中，會產生大量粉塵，回彈率高，加工環境差；還有就是噴塗粉末的利用率低，且由於粉末顆粒較小，易被汙染，所以粉末也不可回收利用，造成浪費，提高加工成本。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術中之不足，本發明提供一種出粉均勻、無粉塵汙染、穩定可靠的雷射噴塗的溼式送粉裝置。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種雷射噴塗的溼式送粉裝置，具有儲粉筒和氣控系統，所述的儲粉筒包括筒體，由待噴塗粉末和環氧樹脂、丙酮混合而成的混合液存儲於筒體內，筒體上端安裝有密封蓋，位於混合液上方設有與筒體內壁滑動配合的氣動活塞，所述的氣控系統包括提供氣源的儲氣罐、連接於筒體壁上實現氣動活塞向下運動而推出混合液的上導氣管以及實現氣動活塞向上運動返回的下導氣管，所述氣源通向上導氣管、儲氣罐通向下導氣管的管路上均設有三通氣控閥和減速閥，氣源與上導氣管之間設有過濾減壓閥。

為使混合液更順暢地被排出筒體，所述的筒體下端部為尖錐體，尖錐體底端具有供混合液排出筒體的出料口。

為確保氣控系統工作的平穩可靠、實現送粉速度的有序調節，位於減速閥之後的上導氣管與下導氣管之間連接有平衡壓力的平衡閥，儲氣罐的出氣通道上設有截止閥，上導氣管上的三通氣控閥的回氣管路與截止閥的出氣端管路之間設有止回閥，上導氣管和下導氣管近筒體處分別設有監控氣體壓力的壓力表。

本發明的有益效果是：本發明基於氣體動力學原理，利用通入儲粉筒內的氣體作為動力推動噴塗所需的混合液輸送，適合各種材質的噴塗粉末的輸送，並且不同材料的粉末可以混合輸送，送粉過程穩定，粉末利用率高，且出粉均勻，不會產生大量粉塵。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明最優實施例的結構示意圖。

圖中1.筒體2.混合液3.密封蓋4.氣動活塞5.氣源6.儲氣罐7.上導氣管8.下導氣管9.三通氣控閥10.減速閥11.過濾減壓閥12.平衡閥13.截止閥14.止回閥15.壓力表

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1所示，一種雷射噴塗的溼式送粉裝置，由儲粉筒和氣控系統兩部分組成，雷射噴塗所用的噴塗液是由待噴塗粉末和環氧樹脂、丙酮混合而成的混合液2。

儲粉筒：包括筒體1，筒體1上端安裝有密封蓋3，混合液2存儲於筒體1內，混合液2的存儲量佔到筒體1容積的三分之二左右，位於混合液2上方設有與筒體1內壁滑動配合的氣動活塞4，筒體1下端部為底端具有出料口的尖錐體。

氣控系統：包括儲氣罐6、連接於筒體1壁上的上導氣管7和下導氣管8，氣源5內存儲的壓縮氣體通過上導氣管7進入筒體1推動氣動活塞4向下運動而將混合液2從出料口排出筒體1，從下導氣管8進入筒體1的氣體則推動氣動活塞4向上運動返回原位；在氣源5通向上導氣管7、儲氣罐6通向下導氣管8的管路上均設有三通氣控閥9和減速閥10，氣源5與上導氣管7之間設有過濾減壓閥11。

位於減速閥10之後的上導氣管7與下導氣管8之間連接有平衡壓力的平衡閥12，儲氣罐6的出氣通道上設有截止閥13，上導氣管7上的三通氣控閥9的回氣管路與截止閥13的出氣端管路之間設有止回閥14，上導氣管7和下導氣管8近筒體1處分別設有監控氣體壓力的壓力表15。

氣控系統工作原理簡述：壓縮空氣儲存在氣源5中，氣源5釋放的壓縮空氣通過過濾減壓閥11過濾減壓後進入到上導氣管7，到達三通氣控閥9，三通氣控閥9將推動氣動活塞4運動所需氣體傳輸到減速閥10，參與後續氣路控制，並將多餘氣體傳輸返回氣源5，氣體經過減速閥10進入到筒體1內氣動活塞4的上部腔體中，當上部腔體內壓力大於氣動活塞4的下部腔體時，氣動活塞4向下運動，推動混合液2從出料口排出筒體1，完成噴塗；噴塗結束，氣體從下導氣管8所在管路進入到筒體1內，推動氣動活塞4向上運動返回原位。

上述過程中可通過調節過濾減壓閥11和三通氣控閥9，觀察壓力表15示數來調節送粉速度，其中過濾減壓閥7的作用是為了將氣源5提供的較高的氣體壓力降低到合適壓力，保證過濾減壓閥7出氣端氣體壓力的穩定均勻；三通氣控閥8的作用是調節氣路中的氣體壓強，進而調節送粉速度。

在雷射噴塗前，將待噴塗的金屬粉末與環氧樹脂均勻混合，為增加流動性可按適當比例加入丙酮，加入儲粉筒的筒體1中。由於環氧樹脂與丙酮都為有機物，且熔點都較低(丙酮沸點：56.53℃，環氧樹脂沸點根據成分不同而不同，但總體不超過200℃)，雷射噴塗過程中，環氧樹脂和丙酮會因雷射的快速加熱而揮發，不會對塗層或者基體產生影響。

操作過程簡述：

1、配製噴塗所需的混合液2：將待噴塗金屬粉末、丙酮、環氧樹脂按照2：1：2的比例混合，攪拌均勻後倒入儲粉筒的筒體1中，混合液2佔儲粉筒容積的2/3左右，然後調整氣動活塞4到適當位置，排空氣動活塞4與混合液2表面之間、混合液2與雷射噴頭之間的空氣；

2、定位與夾裝：將儲粉筒與氣控系統連接完成後，安裝在雷射發射器底部，並與雷射器成一定角度，避免雷射反射的能量對儀器造成損傷，保證儲粉筒的軸線與雷射噴塗點在一條直線上；

3、確定雷射噴塗參數：根據不同塗層要求，確定雷射輸出功率，光斑直徑，離焦量，送粉速度等噴塗參數；

4、雷射噴塗：氣控系統動作，從上導氣管7通入筒體1內的氣體推動氣動活塞4向下運動，氣動活塞4推動混合液2從出料口排出筒體1，完成雷射噴塗，噴塗結束，氣體從下導氣管8進入到筒體1內，推動氣動活塞4向上運動返回原位。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。