一種激光3d打印頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種激光3D打印頭，包括打印頭基體以及設(shè)置在打印頭基體內(nèi)的打印頭腔體以及保護(hù)氣通道，其特征在于：所述的保護(hù)氣通道由一氣篩形成，該氣篩設(shè)置在所述的打印頭基體內(nèi)，在氣篩與所述打印頭基體之間形成一鎮(zhèn)靜室，在所述的打印頭基體外設(shè)置有與所述鎮(zhèn)靜室連通的進(jìn)氣管，在所述氣篩上設(shè)置有一圈與所述的打印頭腔體連通的氣孔。與現(xiàn)有進(jìn)氣方式相比，在增強(qiáng)保護(hù)效果的同時(shí)，改善了送粉效果，提高了打印質(zhì)量。
【專利說明】一種激光3D打印頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光3D打印領(lǐng)域，特別涉及一種激光3D打印頭。

【背景技術(shù)】
[0002]激光3D打印技術(shù)是一種新興的成型方法，其使用高功率的激光照射試件表面，融化金屬粉末，形成液態(tài)的熔池，然后移動(dòng)激光束，熔化前方的粉末而讓后方的金屬液冷卻凝固，沿高度方向逐層堆積材料，最終形成三維工件。
[0003]激光3D打印設(shè)備一般包括激光發(fā)生器、激光噴頭、機(jī)械移動(dòng)裝置以及工作臺(tái)。激光噴頭主要包括激光頭和粉末噴頭組件。進(jìn)行打印工作時(shí)，粉末從噴頭四周噴出，向中心軸向方向匯聚，然后被軸向上的激光熔化，沉積在下方工件上。保護(hù)氣體延軸線方向噴出，保護(hù)熔池。
[0004]現(xiàn)有的激光3D打印頭在工作時(shí)，其進(jìn)氣位置距出氣位置太近，且進(jìn)氣沒有經(jīng)過特別處理，導(dǎo)致保護(hù)氣體噴出時(shí)呈紊流狀態(tài)，氣流質(zhì)點(diǎn)始終存在著徑向速度分量，即氣流作不穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，易將空氣卷入而破壞保護(hù)作用，工件存在缺陷；此外，打印用的粉末顆粒較細(xì)，氣流變化對其匯聚運(yùn)動(dòng)影響明顯，不穩(wěn)定的保護(hù)氣容易使粉末匯聚不均勻，在堆疊層數(shù)較多時(shí)，工件截面存在明顯的凸起與下凹，影響打印質(zhì)量。
[0005]3D打印必須具有良好的質(zhì)量及精度，為了改善氣體保護(hù)及送粉質(zhì)量，須盡量使保護(hù)氣呈層流狀態(tài)噴出。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過對激光3D打印頭的保護(hù)氣進(jìn)氣方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得保護(hù)氣盡量呈層流狀態(tài)噴出，改善保護(hù)效果，減小對粉末匯聚的影響，提高打印質(zhì)量。
[0007]激光3D打印時(shí)，要達(dá)到良好的保護(hù)效果，必須要求保護(hù)氣體能將熔池區(qū)域的空氣排開，熔池及處于高溫下的金屬避免與周圍空氣接觸和發(fā)生作用，出現(xiàn)缺陷。要使保護(hù)氣體對熔池有良好的保護(hù)作用，關(guān)鍵的問題是使保護(hù)氣體從打印頭噴出時(shí)，能獲得層流流態(tài)，因此，對進(jìn)氣方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得保護(hù)氣體在打印頭內(nèi)形成較厚的層流層。
[0008]一種激光3D打印頭，包括打印頭基體以及設(shè)置在打印頭基體內(nèi)的打印頭腔體以及保護(hù)氣通道，其特征在于:所述的保護(hù)氣通道由一氣篩形成，該氣篩設(shè)置在所述的打印頭基體內(nèi)，在氣篩與所述打印頭基體之間形成一鎮(zhèn)靜室，在所述的打印頭基體外設(shè)置有與所述鎮(zhèn)靜室連通的進(jìn)氣管，在所述氣篩上設(shè)置有一圈與所述的打印頭腔體連通的氣孔。
[0009]所述的氣篩包括一內(nèi)部帶孔圓環(huán)和外部與圓環(huán)配合使用的空心套筒，圓環(huán)與套筒之間形成鎮(zhèn)靜室，套筒上設(shè)有兩個(gè)對稱的進(jìn)氣孔連接送氣管。
[0010]所述的氣篩安裝于所述打印頭基體保護(hù)鏡與同軸調(diào)節(jié)器之間。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在打印頭基體內(nèi)設(shè)置一個(gè)氣篩，并在氣篩上設(shè)置一圈與光路腔體連通的氣孔。本實(shí)用新型進(jìn)氣方式為徑向進(jìn)氣，保護(hù)氣體進(jìn)入鎮(zhèn)靜室，再由氣篩小孔進(jìn)入打印頭腔體，沖向打印頭內(nèi)壁發(fā)生反流，促進(jìn)了減速與均混，易于形成層流狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)裝配圖。
[0013]圖2為氣篩結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為氣篩裝配示意圖。
[0015]其中:1為光纖接口，2為主腔體，3為保護(hù)鏡，4為氣篩，5為同軸調(diào)節(jié)器，6為噴頭，7為帶孔圓環(huán)，8為空心套筒，9為鎮(zhèn)靜室，10為進(jìn)氣孔。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明。
[0017]本實(shí)用新型一種激光3D打印頭，包括打印頭基體以及設(shè)置在打印頭基體內(nèi)的打印頭腔體以及保護(hù)氣通道，所述的保護(hù)氣通道由一氣篩形成，該氣篩設(shè)置在所述的打印頭基體內(nèi)，在氣篩與所述打印頭基體之間形成一鎮(zhèn)靜室，在所述的打印頭基體外設(shè)置有與所述鎮(zhèn)靜室連通的進(jìn)氣管，在氣篩上設(shè)置有一圈與所述的打印頭腔體連通的氣孔。
[0018]氣篩包括一內(nèi)部帶孔圓環(huán)和外部與圓環(huán)配合使用的空心套筒，圓環(huán)凹槽底部均勻分布一周Φ3.0mm的小孔，共12個(gè)，如圖2所示。圓環(huán)與套筒緊密配合，并通過定位螺釘固定位置。圓環(huán)凹槽與套筒之間形成鎮(zhèn)靜室，套筒上設(shè)有兩個(gè)對稱的進(jìn)氣孔連接送氣管，如圖3所示。
[0019]上面所述僅是本實(shí)用新型的基本原理，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型對其進(jìn)行等同變化和修飾，均在本實(shí)用新型技術(shù)保護(hù)方案的范疇之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光3D打印頭，包括打印頭基體以及設(shè)置在打印頭基體內(nèi)的打印頭腔體以及保護(hù)氣通道，其特征在于:所述的保護(hù)氣通道由一氣篩形成，該氣篩設(shè)置在所述的打印頭基體內(nèi)，在氣篩與所述打印頭基體之間形成一鎮(zhèn)靜室，在所述的打印頭基體外設(shè)置有與所述鎮(zhèn)靜室連通的進(jìn)氣管，在所述氣篩上設(shè)置有一圈與所述的打印頭腔體連通的氣孔。
2.如權(quán)利要求書1所述的激光3D打印頭，其特征在于:所述的氣篩包括一內(nèi)部帶孔圓環(huán)和外部與圓環(huán)配合使用的空心套筒，圓環(huán)與套筒之間形成鎮(zhèn)靜室，套筒上設(shè)有兩個(gè)對稱的進(jìn)氣孔連接送氣管。
3.如權(quán)利要求書1所述的激光3D打印頭，其特征在于:所述的氣篩安裝于所述打印頭基體保護(hù)鏡與同軸調(diào)節(jié)器之間。
【文檔編號(hào)】B29C67/02GK204054678SQ201420518266
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】普雄鷹, 張一嘯, 邢飛, 遲海龍, 石磊 申請人:南京煜宸激光科技有限公司