同軸送粉與橫向送粉的區(qū)別
在激光同步涂敷金屬粉末的過程中,有兩種常見的方式:同軸送粉和側(cè)向送粉。橫向送粉設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易調(diào)整,但也存在許多缺點(diǎn)。首先,當(dāng)激光束沿平面曲線的任意曲線形狀掃描時(shí),曲線上各點(diǎn)的粉末運(yùn)動(dòng)方向與激光束的掃描速度方向之間的夾角不一致,導(dǎo)致涂層各點(diǎn)的粉末堆積形狀發(fā)生變化,直接影響涂層的表面精度和均勻一致性,導(dǎo)致涂層軌跡的粗糙度和涂層的厚度和寬度不均勻,難以保證最終零件的形狀和尺寸滿足要求。第二,很難使送粉位置與激光光斑的中心對(duì)齊,這是非常重要的。少量的偏差會(huì)導(dǎo)致粉末利用率的下降和涂層質(zhì)量的惡化。第三,采用橫向送粉方式,激光束不能發(fā)揮粉末預(yù)熱和預(yù)熔煉的作用,激光能量不能得到充分利用,容易產(chǎn)生粘結(jié)粉、欠熔、非冶金結(jié)合等缺陷。"此外,橫向送粉方式只適用于線性涂層軌跡,例如只沿X方向或Y方向移動(dòng),因此不適用于復(fù)雜軌跡的運(yùn)動(dòng)。
此外,橫向送粉只適用于制造部分壁厚零件,這是由于粉末與側(cè)向送粉噴嘴的發(fā)散,而不是收斂,不利于保證薄壁零件的精度。當(dāng)粉末輸送的方向與基體的方向相同時(shí),涂層的形狀明顯受粉末輸送方向和基體運(yùn)動(dòng)方向的影響。此外,如果粉末輸送的方向垂直于基體的運(yùn)動(dòng)方向,則當(dāng)涂層的形狀與兩者的方向平行時(shí),涂層的形狀將更加不同。因此,橫向送粉具有明顯的方向性,涂層的幾何形狀隨運(yùn)動(dòng)方向的變化而變化。同軸送粉可以克服上述缺點(diǎn)。激光束與噴嘴中心線位于同一軸線上,掃描速度方向變化,粉末相對(duì)于工件的空間分布總是相同的,在各個(gè)方向都可以得到相同的涂層,而且由于粉末進(jìn)給與激光束是同軸的,所以可以很好地適應(yīng)掃描方向的變化,消除粉末輸送方向?qū)ν繉有螤畹挠绊憽榱吮WC制造零件的精度,以及粉末噴射后粉末的收斂性,可以制造出一些薄壁試件,解決了涂層零件尺寸精度的問題,在薄壁零件的涂裝過程中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。由此可見,同軸送粉方式有利于提高粉末流量和涂層形狀的穩(wěn)定性和均勻性,提高金屬成型件的精度和質(zhì)量。
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