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

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光3D打印領域，特別涉及一種激光3D打印頭。

【背景技術】
[0002]激光3D打印技術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，形成液態的熔池，然后移動激光束，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打印設備一般包括激光發生器、激光噴頭、機械移動裝置以及工作臺。激光噴頭主要包括激光頭和粉末噴頭組件。進行打印工作時，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。保護氣體延軸線方向噴出，保護熔池。
[0004]現有的激光3D打印頭在工作時，其進氣位置距出氣位置太近，且進氣沒有經過特別處理，導致保護氣體噴出時呈紊流狀態，氣流質點始終存在著徑向速度分量，即氣流作不穩定的旋轉運動，易將空氣卷入而破壞保護作用，工件存在缺陷；此外，打印用的粉末顆粒較細，氣流變化對其匯聚運動影響明顯，不穩定的保護氣容易使粉末匯聚不均勻，在堆疊層數較多時，工件截面存在明顯的凸起與下凹，影響打印質量。
[0005]3D打印必須具有良好的質量及精度，為了改善氣體保護及送粉質量，須盡量使保護氣呈層流狀態噴出。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是通過對激光3D打印頭的保護氣進氣方式進行優化設計，使得保護氣盡量呈層流狀態噴出，改善保護效果，減小對粉末匯聚的影響，提高打印質量。
[0007]激光3D打印時，要達到良好的保護效果，必須要求保護氣體能將熔池區域的空氣排開，熔池及處于高溫下的金屬避免與周圍空氣接觸和發生作用，出現缺陷。要使保護氣體對熔池有良好的保護作用，關鍵的問題是使保護氣體從打印頭噴出時，能獲得層流流態，因此，對進氣方式進行優化設計，使得保護氣體在打印頭內形成較厚的層流層。
[0008]一種激光3D打印頭，包括打印頭基體以及設置在打印頭基體內的打印頭腔體以及保護氣通道，其特征在于:所述的保護氣通道由一氣篩形成，該氣篩設置在所述的打印頭基體內，在氣篩與所述打印頭基體之間形成一鎮靜室，在所述的打印頭基體外設置有與所述鎮靜室連通的進氣管，在所述氣篩上設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部帶孔圓環和外部與圓環配合使用的空心套筒，圓環與套筒之間形成鎮靜室，套筒上設有兩個對稱的進氣孔連接送氣管。
[0010]所述的氣篩安裝于所述打印頭基體保護鏡與同軸調節器之間。
[0011]與現有技術相比，本實用新型在打印頭基體內設置一個氣篩，并在氣篩上設置一圈與光路腔體連通的氣孔。本實用新型進氣方式為徑向進氣，保護氣體進入鎮靜室，再由氣篩小孔進入打印頭腔體，沖向打印頭內壁發生反流，促進了減速與均混，易于形成層流狀態。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結構裝配圖。
[0013]圖2為氣篩結構示意圖。
[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為保護鏡，4為氣篩，5為同軸調節器，6為噴頭，7為帶孔圓環，8為空心套筒，9為鎮靜室，10為進氣孔。

【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明。
[0017]本實用新型一種激光3D打印頭，包括打印頭基體以及設置在打印頭基體內的打印頭腔體以及保護氣通道，所述的保護氣通道由一氣篩形成，該氣篩設置在所述的打印頭基體內，在氣篩與所述打印頭基體之間形成一鎮靜室，在所述的打印頭基體外設置有與所述鎮靜室連通的進氣管，在氣篩上設置有一圈與所述的打印頭腔體連通的氣孔。
[0018]氣篩包括一內部帶孔圓環和外部與圓環配合使用的空心套筒，圓環凹槽底部均勻分布一周Φ3.0mm的小孔，共12個，如圖2所示。圓環與套筒緊密配合，并通過定位螺釘固定位置。圓環凹槽與套筒之間形成鎮靜室，套筒上設有兩個對稱的進氣孔連接送氣管，如圖3所示。
[0019]上面所述僅是本實用新型的基本原理，并非對本實用新型作任何限制，凡是依據本實用新型對其進行等同變化和修飾，均在本實用新型技術保護方案的范疇之內。
【權利要求】
1.一種激光3D打印頭，包括打印頭基體以及設置在打印頭基體內的打印頭腔體以及保護氣通道，其特征在于:所述的保護氣通道由一氣篩形成，該氣篩設置在所述的打印頭基體內，在氣篩與所述打印頭基體之間形成一鎮靜室，在所述的打印頭基體外設置有與所述鎮靜室連通的進氣管，在所述氣篩上設置有一圈與所述的打印頭腔體連通的氣孔。
2.如權利要求書1所述的激光3D打印頭，其特征在于:所述的氣篩包括一內部帶孔圓環和外部與圓環配合使用的空心套筒，圓環與套筒之間形成鎮靜室，套筒上設有兩個對稱的進氣孔連接送氣管。
3.如權利要求書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鏡與同軸調節器之間。
【文檔編號】B29C67/02GK204054678SQ201420518266
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】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