送粉器是将熔覆材料直接送入激光束中,使供料和激光熔覆同时完成。熔覆材料的加入方法主要是以粉末的形式送入。于熔覆面积比较大的零件可采用同步送粉法。
送粉器是载气输送粉末的单筒气载式送粉器,送粉器主要适用于热喷涂、激光熔覆、3D打印等应用,它用于输送粉末状材料。常见送粉器可以输送的粉末粒度直径约20-250μm,送粉量误差小于2%,重复送粉量误差小于1%。只能使用氩气、氮气、氦气等惰性气体作为载粉气体,不能使用氧气和氢气以及其他可燃性气体。
送粉器类型主要有螺旋式送粉器、转盘式送粉器、刮板式送粉器、毛细管式送粉器、鼓轮式送粉器、电磁振动送粉器等。其工作原理包括重力场、气体动力学和机械力学等。
载气送粉器有哪些优势:
1、激光熔覆热影响区小,工件变形小,熔覆成品率高。
2、激光熔覆过程易实现自动化生产,覆层质量稳定,如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节,这在其他工艺中是难以实现的。
3、熔覆层稀释率低,由于激光作用时间短,基材的熔化量小,对熔覆层的冲淡率低(一般仅为5%-8%),因此可在熔覆层较薄的情况下, 获得所要求的成分与性能,节约昂贵的覆层材料。
4、熔覆层晶粒细小,结构致密,因而硬度一般较高。
各种送粉器的具体结构形式和工作原理如下:
1、螺旋式送粉器。螺旋式送粉器主要是基于机械力学原理,它主要由粉末存储仓斗、螺旋杆、振动器和混合器等组成。工作时,电机带动螺杆旋转使粉末沿着筒壁输送至混合器,然后混合器中的载流气体将粉末以流体的方式输送至加工区城。为了使粉末充满螺纹间隙,粉末存储仓斗底部加有振动器,能提高送粉量的精度。送粉量的大小与螺杆的旋转速度成正比,调节控制螺杆转动的电机转速,就能准确控制送粉量。
2、转盘式送粉器。转盘式送粉器是基于气体动力学原理,主要由粉斗、粉盘和吸嘴组成。粉盘上带有凹槽,整个装置处子密闭环境中,粉末由粉斗通过自身重力落人转盘凹槽,并且电机带动粉盘转动将粉末运至吸嘴,密闭装置中由进气管充人保护性气体,通过气体压力将粉末从吸嘴处送出,然后在经过出粉管到达激光加工区域。
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