СКАНАТОР СОПЛА ГАЗОПОРОШКОВОЙ СТРУИ

Полезная модель относится к оборудованию для лазерной обработки материалов, а именно к устройствам для перемещения сопла газопорошковой струи с целью увеличения зоны подачи порошка для увеличения равномерности, размеров и качества наплавленного слоя.
Из уровня техники известен колебатель горелки [Эрмантраут М.М. Условия получения равномерного по толщине слоя, наплавленного с синусоидальными колебаниями горелки. Сварочное производство, 1988, №1. С. 3-4], на основе кривошипно-ползунного механизма, амплитуда колебаний которого зависит от длины кривошипа и шатуна.
Недостатком данного устройства является малая частота и перемещение горелки на фиксированную величину.
Задачей полезной модели является создание сканатора сопла, позволяющего перемещать сопло газопорошковой струи с частотой от 1 до 100 Гц, регулируемой амплитудой, что позволяет изменять распределение порошка по траектории сканирования лазерного луча.
Технический результат, на который направлена полезная модель, заключается в увеличении производительности газопорошковой лазерной наплавки.
Данный технический результат достигается за счет того, что сканатор сопла газопорошковой струи содержит корпус, в который встроена система электромагнитов, закрепленный в корпусе резьбовым кольцом резонансный элемент, с помощью которого осуществляется сканирование сопла с амплитудой равной ширине наплавляемого слоя. Сопло закреплено в центре резонансного элемента гайкой, при этом верхняя часть сопла имеет штуцер для подвода газопорошковой струи от дозатора порошка.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг, 1 показан общий вид сканатора сопла.
Сканатор состоит из корпуса 1, в который встроена система электромагнитов 2, резонансного элемента 4, закрепленного в корпусе 1 резьбовым кольцом 6, сопла 3, которое закреплено в центре резонансного элемента 4 гайкой 5. Верхняя часть сопла 3 имеет штуцер 7 для подвода газопорошковой струи от дозатора порошка.
Сканатор сопла работает следующим образом: при подаче периодического напряжения на катушки электромагнитов 2, возникает переменное магнитное поле, которое приводит сопло 3, через резонансный элемент 4 в колебательное движение и осуществляется сканирование сопла с амплитудой равной ширине наплавляемого слоя.
При подаче газопорошковой смеси без сканирования, на выходе из сопла распределение частиц порошка происходит по закону Гаусса, т.е. максимальное число частиц порошка находится в центре струи и по краям струи количество частиц-минимально. Следовательно, что при наплавке широких слоев форма наплавленного валика будет приближена к дуге с максимумом в центре слоя и минимумом по краям.
При сканировании сопла с амплитудой равной ширине наплавляемого слоя происходит равномерное внесение частиц порошка по траектории сканирования.
Следовательно, форма наплавленного слоя будет приближена к прямоугольнику, что значительно сократит количество проходов при наплавке широких слоев.
Использование сканатора сопла позволит увеличить производительность газопорошковой лазерной наплавки, получить необходимое распределение порошка по траектории сканирования лазерного излучения, регулировать форму и геометрические размеры наплавленного слоя.