【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及激光噴涂設備，特別涉及一種激光噴涂裝置和激光噴涂方法。
技術介紹
1、熱噴涂技術是利用熱源將噴涂材料加熱至熔化或半熔化狀態，并以一定的速度噴射沉積到經過預處理的基體表面形成涂層的方法，是一種表面處理工程技術。普遍的，由于使用熱噴涂技術形成的涂層和基體本質上更多的是應力結合，并非冶金結合，從而一定程度上導致熱噴涂涂層孔隙率高，常有裂紋，性能較差。因此，想要有效的改善熱噴涂涂層性能，需要一種新型的熱噴涂噴頭結構，實現涂層和基體更好的結合。
2、目前，為了對噴涂后的涂層進行性能上的改善，可以在噴涂前對基材進行預熱以使其后續與涂層的結合更為緊密，或在噴涂后利用外置熱源對涂層進行再次升溫，使涂層再次融化，以降低涂層的孔隙率。為此，往往需要準備噴涂前預熱設備、噴涂設備以及噴涂后重熔設備三種設備，無疑提升了噴涂成本，也增加了噴涂工時，影響產品的噴涂效率。
3、而且，有些應用場景中會使用片材以提升激光增材效率，片材熔化后與基體的結合更為困難，孔隙率更高，上述的問題也更為明顯。
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本專利技術提出一種激光噴涂裝置，針對片材材料，能夠將噴涂前預熱設備、噴涂設備以及噴涂后重熔設備三種設備集成在一體，降低噴涂成本。
2、另外，本專利技術還提出一種基于上述激光噴涂裝置的激光噴涂方法，能夠將前期預熱、激光熔融噴涂以及后期重熔三種工藝整合，縮短整體噴涂工時。
3、根據本專利技術第
4、裝置本體，所述裝置本體內開設有激光通道、進片材通道和進氣通道，所述激光通道、所述進片材通道和所述進氣通道均匯聚于一個匯集腔，所述進氣通道與所述裝置本體的中軸線同軸，所述激光通道與所述進片材通道圍繞所述裝置本體的中軸線呈中心對稱設置；
5、激光發生裝置，所述激光發生裝置包括棱鏡和激光源，所述激光源向所述棱鏡發射激光，所述棱鏡將所述激光源發出的點激光轉化為線激光并射入所述激光通道；
6、片材輸送裝置，所述片材輸送裝置與所述進片材通道連接并向所述進片材通道輸出片材；
7、儲氣罐，所述儲氣罐與所述進氣通道連接并向所述進氣通道輸出氣體；
8、其中，僅開啟所述激光發生裝置能夠使所述匯集腔射出激光以完成對基材的預熱或對涂層的重熔；開啟所述激光發生裝置、所述片材輸送裝置和所述儲氣罐能夠使所述匯集腔射出熔融的片材以完成激光噴涂。
9、根據本專利技術實施例的激光噴涂裝置，至少具有如下有益效果：激光通道、進片材通道以及進氣通道均匯聚于匯集腔，從而通過控制激光發生裝置、片材輸送裝置以及儲氣罐的啟閉能夠控制匯集腔所射出的物質，進而完成噴涂前預熱、激光噴涂和噴涂后涂層重熔三種工藝，設備集成度更高，降低噴涂工藝成本。
10、根據本專利技術的一些實施例，所述激光發生裝置還包括驅動件，所述棱鏡用于對激光進行折射，所述驅動件與所述棱鏡連接并且能夠驅動所述棱鏡旋轉，從而使點激光經過快速折射形成線激光，掃射于片材上。
11、根據本專利技術的一些實施例，所述驅動件具體為電機，所述棱鏡安裝于所述電機的轉動軸上。
12、根據本專利技術的一些實施例，所述片材輸送裝置包括兩個輸送組件，所述輸送組件包括至少兩個輸送輥；兩個所述輸送組件共同夾持片材，兩個所述輸送組件中的輸送輥以相同速度但相反旋轉方向的方式旋轉，用于將夾持的片材推向所述匯集腔。
13、根據本專利技術的一些實施例，所述輸送組件還包括輸送帶，所述輸送帶繞于各個所述輸送輥，所述輸送帶與片材直接接觸。
14、根據本專利技術的一些實施例，所述輸送輥的外側面設置有齒，所述輸送帶具體為同步帶并且與所述輸送輥嚙合。
15、根據本專利技術的一些實施例，所述進氣通道具體為拉法爾結構，所述進氣通道的內徑沿氣體流動方向逐漸變小然后再逐漸變大。
16、根據本專利技術的一些實施例，所述進氣通道的進氣端內徑大于所述進氣通道的出氣端內徑。
17、根據本專利技術的一些實施例，所述激光噴涂裝置還包括噴嘴，所述噴嘴的兩端分別為大徑端和小徑端，所述噴嘴的內徑從所述大徑端到所述小徑端逐漸減小，所述噴嘴的大徑端與所述裝置本體連接，所述噴嘴的內部空間形成所述匯集腔。
18、根據本專利技術第二方面實施例的激光噴涂方法，其基于上述激光噴涂裝置進行，包括以下步驟：
19、將所述激光噴涂裝置與外部的激光噴涂控制系統連接，利用管道將所述進氣通道連通至所述儲氣罐；
20、選擇需要進行噴涂的基體和對應的片材，將片材送入所述片材輸送裝置；
21、對基體進行預處理，打開所述激光發生裝置，激光依次通過所述激光通道和所述匯集腔并射至基體表面，對基體進行預熱；
22、對預熱后的基體表面進行噴涂，打開所述片材輸送裝置以及所述儲氣罐，片材、高壓氣體以及激光均匯聚于所述匯集腔，激光對片材進行融化，高壓氣體將融化后的片材噴至基體表面；
23、對噴涂后的涂層進行重熔，關閉所述片材輸送裝置以及所述儲氣罐，激光依次通過所述激光通道和所述匯集腔并射至涂層表面，對涂層進行再次融化以降低孔隙率；
24、關閉所述激光發生裝置，將噴涂后的成品取出，激光噴涂工作完成。
25、根據本專利技術實施例的激光噴涂方法，至少具有如下有益效果：通過控制激光發生裝置、片材輸送裝置和儲氣罐的啟閉，能夠分別完成基體預熱、激光噴涂以及涂層重熔三種工藝，使得噴涂后的涂層孔隙率更低，而且由于僅采用一個激光噴涂裝置完成三種工藝，避免反復裝夾，減少了噴涂工時，提升噴涂效率。
26、本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。
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1.一種激光噴涂裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述激光發生裝置還包括驅動件，所述棱鏡用于對激光進行折射，所述驅動件與所述棱鏡連接并且能夠驅動所述棱鏡旋轉，從而使點激光經過快速折射形成線激光，掃射于片材上。
3.根據權利要求2所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述驅動件具體為電機，所述棱鏡安裝于所述電機的轉動軸上。
4.根據權利要求1所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述片材輸送裝置包括兩個輸送組件，所述輸送組件包括至少兩個輸送輥；兩個所述輸送組件共同夾持片材，兩個所述輸送組件中的輸送輥以相同速度但相反旋轉方向的方式旋轉，用于將夾持的片材推向所述匯集腔。
5.根據權利要求4所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述輸送組件還包括輸送帶，所述輸送帶繞于各個所述輸送輥，所述輸送帶與片材直接接觸。
6.根據權利要求5所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述輸送輥的外側面設置有齒，所述輸送帶具體為同步帶并且與所述輸送輥嚙合。
7.根據權利要求1所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述進氣通道
8.根據權利要求7所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述進氣通道的進氣端內徑大于所述進氣通道的出氣端內徑。
9.根據權利要求1至8中任一所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述激光噴涂裝置還包括噴嘴，所述噴嘴的兩端分別為大徑端和小徑端，所述噴嘴的內徑從所述大徑端到所述小徑端逐漸減小，所述噴嘴的大徑端與所述裝置本體連接，所述噴嘴的內部空間形成所述匯集腔。
10.一種激光噴涂方法，基于權利要求1至9中任一所述的激光噴涂裝置進行，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種激光噴涂裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述激光發生裝置還包括驅動件，所述棱鏡用于對激光進行折射，所述驅動件與所述棱鏡連接并且能夠驅動所述棱鏡旋轉，從而使點激光經過快速折射形成線激光，掃射于片材上。
3.根據權利要求2所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述驅動件具體為電機，所述棱鏡安裝于所述電機的轉動軸上。
4.根據權利要求1所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述片材輸送裝置包括兩個輸送組件，所述輸送組件包括至少兩個輸送輥；兩個所述輸送組件共同夾持片材，兩個所述輸送組件中的輸送輥以相同速度但相反旋轉方向的方式旋轉，用于將夾持的片材推向所述匯集腔。
5.根據權利要求4所述的激光噴涂裝置，其特征在于：所述輸送組件還包括輸送帶，所述輸送帶繞于各個所述輸送輥，所述輸送帶與片材直...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧蹊言，宋長輝，周賢焌，陳弘毅，夏國章，肖學超，劉子彬，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：
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