АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ГАЗОПОРОШКОВОЙ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ

Полезная модель относится к оборудованию для лазерной обработки материалов, а именно к устройствам для автоматизированной лазерной наплавки, подачи порошка, перемещения сфокусированного лазерного луча по двухмерной траектории и сопла газопорошковой струи с целью увеличения зоны подачи порошка для улучшения равномерности, размеров и качества наплавленного слоя.
Из уровня техники известна установка для лазерной обработки (RU 22293005 от 10.02.2007 C1), содержащая несущую конструкцию, лазерный блок состоящий из технологического лазера, лазерной головки и светового шарнира, который установлен на каретке привода вертикального перемещения, установленной на каретке привода горизонтального перемещения, технологический стол, состоящий из привода перемещения в горизонтальной плоскости, устройства крепления и вращения обрабатываемой детали, внутренние полости светового шарнира и лазерной головки. Недостатком данного устройства является ограничение использования из-за отсутствия сканатора лазерного луча, дозирующего устройства порошка и сканатора сопла газопорошковой струи, высокий износ и отказ в работе привода перемещения в горизонтальной плоскости, устройства крепления и вращения обрабатываемой детали за счет попадания присадочного порошкового материала в узлы передачи движения и вращения.
Задачей полезной модели является создание автоматизированного комплекса газопорошковой лазерной наплавки, позволяющего осуществлять:
- обработку детали по 3-м измерениям
- дозированную подачу порошкового материала,
- перемещение сфокусированного лазерного луча с регулируемой амплитудой,
Технический результат, на который направлена полезная модель, заключается в увеличении производительности газопорошковой лазерной наплавки за счет блока лазерной наплавки, который содержит коллиматор, фокусатор, сканатор лазерного луча, дозирующее устройство порошка, коакиальное сопло, боковое сопло и сканатор сопла газопорошковой струи, расположенный на платформе привода вертикального перемещения, содержащий каретку, которая расположена на каретке привода для перемещения в двух перпендикулярных направлениях, расположенных в горизонтальной плоскости, установленного на верхней части несущей конструкции.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид автоматизированного комплекса газопорошковой лазерной наплавки.
Автоматизированный комплекс газопорошковой лазерной наплавки содержит защитную кабину 1, лазерный блок 2, устройство поворота 3, устройство крепления и вращения обрабатываемой детали в виде технологического стола 4, оборудованное сборником неиспользованного порошкового материала 5. На крыше защитной кабины 1 установлен привод 6, перемещающий лазерный блок 2 в вертикальном направлении (координата Z) по направляющим 7 относительно каретки 8, которая закреплена на каретке 9. Привод 10 перемещает каретку 8 в горизонтальном направлении (координата Y) относительно каретки 9, которая установлена на направляющих 11 и 12 с помощью привода 13 для перемещения в перпендикулярном направлении (координата X). Защитная кабина 1 имеет защитную сдвижную дверь 14.
Автоматизированный комплекса газопорошковой лазерной наплавки работает следующим образом: в исходном положении лазерный блок 2 поднят в верхнее положение, защитная дверь 14 открыта. На технологический стол 4 устанавливается обрабатываемая деталь 15, при этом ось вращения технологического стола 4 совпадает с осью вращения обрабатываемой детали 15. Защитная сдвижная дверь 14 закрывается. Лазерный блок 2 с помощью привода 6 позиционируется над обрабатываемой деталью 15 по координате Z, затем с помощью привода 10 - по координате Y, и привода 13 - по координате X, таким образом лазерный блок 2 имеет возможность перемещаться по трем координатам X, Y, Z относительно обрабатываемой детали 15. При обработке внутренних поверхностей детали 15, лазерный блок 2 поворачивается на 90 градусов с помощью устройства поворота 3 (координата U). Включается технологический лазер и по волоконно-оптическому кабелю 16 лазерное излучение попадает в лазерный блок 2, (фиг. 2) где излучение проходит через коллиматор 17, фокусатор 18, сканатор лазерного луча 19, и через телескопическое коаксиальное сопло 20 попадает на поверхность детали 15. Газопорошковая смесь от дозирующего устройства 21 установленного на внешней стенке защитной кабины 1, по транспортирующему тракту 22 подается в лазерный блок 2 и через коаксиальное сопло 20 либо через сканатор сопла 23 и боковое сопло 24 в зону обработки. Для предотвращения попадания продуктов лазерной обработки во внутренние полости лазерного блока 2, а также охлаждения и защиты зоны обработки от окисления в лазерный блок 2 подается защитный газ, который выходит через коаксиальное сопло 20. Обрабатываемая деталь крепится на технологическом столе 4, который расположен внутри конусного сборника неиспользованного порошкового материала 5, таким образом весь неиспользованный порошковый материал ссыпается в приемный бункер 25 и используется для последующей обработки. Технологический стол 4 с конусным сборником неиспользованного порошкового материала 5 и приемным бункером 25 установлены на устройстве вращения 26 (координата W) для вращения обрабатываемой детали 15. Путем последовательного изменения координат X, Y, Z, U, W становится возможным проводить обработку поверхности в любой точке поверхности детали.