用于激光熔覆直接成形的載氣式送粉器研制.pdf

1、快速成型技術(shù)是八十年代發(fā)展起來的一種基于材料累加思想的新型制造技術(shù)，涉及機(jī)械、CAD、控制、光學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科多領(lǐng)域。它可以實(shí)現(xiàn)直接從CAD模型到三維實(shí)體模型的制作，而不需要任何刀具。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速評(píng)價(jià)、修改及功能實(shí)驗(yàn)，有效縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期。 金屬粉末激光熔覆直接成形技術(shù)打破了原有的成形工藝及成形材料的局限性，因其能直接制造全密度金屬功能零件，而被稱為真正意義上的快速成型，正成為快速成型技術(shù)的研究的熱

2、點(diǎn)。金屬功能零件的尺寸精度和表面質(zhì)量是金屬粉末激光熔覆直接成形技術(shù)研究中最關(guān)注的問題。在金屬粉末激光熔覆直接成型中金屬粉末是由送粉器輸送到高功率激光在基體表面形成的熔池中的。激光熔覆層的質(zhì)量直接依賴于粉末的輸送精度，穩(wěn)定性，即使非常微小的送粉偏差也會(huì)導(dǎo)致熔覆層幾何形狀、表面光潔度的明顯改變。因此，送粉器作為金屬粉末激光熔覆直接成形設(shè)備的核心部件之一，國(guó)內(nèi)外對(duì)其進(jìn)行了大量的研究。 本論文首先從快速成型技術(shù)的原理及發(fā)展出發(fā)，并就金屬

3、粉末激光直接成形的特點(diǎn)，分析了目前激光熔覆中常用的送粉器，在金屬粉末激光熔覆及粉體氣動(dòng)輸送理論的基礎(chǔ)上，綜合了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電控制理論，研制了一種新型的載氣式送粉器。送粉器為載氣式轉(zhuǎn)盤送粉器。通過PCI1240運(yùn)動(dòng)控制卡驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)與之同軸的蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)(蝸桿與電機(jī)軸間以撓性連軸器連接)，蝸桿驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)盤同軸的蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。送粉桶內(nèi)粉末隨著轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)而均布在轉(zhuǎn)盤的溝槽中，當(dāng)溝槽中粉末到達(dá)出粉口時(shí)，封閉送粉腔內(nèi)氣體的壓力帶動(dòng)粉末送出。