激光熔覆层粉末铺设装置及模具钢用激光熔覆层粉末

技术领域

本发明涉及一种激光熔覆技术，尤其是一种激光熔覆铺粉装置及粉末，具体地说是一种激光熔覆层粉末铺设装置及模具钢用激光熔覆层粉末。

背景技术

目前，关于模具表面的熔覆加工技术研究较少，有的研究结果在实际工程应用中得到很大的应用局限，尤其是在铺粉方面，由于缺少相应的铺粉设备，而主要依靠人工进行铺粉，其速度和均匀性很难保证，影响了激光熔覆效果的提高，而模具钢表面进行激光熔覆时由于缺少相应的熔覆粉末而很少开展模具钢的表面处理技术，致使其性能难以进一步提高。有必要加以改进。

发明内容

本发明的目的是针对目前因缺少相应的铺粉设备而影响激光熔覆层性能提高的问题，设计一种激光熔覆层粉末铺设装置，以提高激光熔覆性能，同时提供一种模具钢用激光熔覆层粉末来进一步提高模具的表面性能，扩大其应用范围。

本发明的技术方案之一是：

一种激光熔覆层粉末铺设装置，其特征是它主要由漏斗1、搅拌轴2、立柱Ⅰ3、立柱Ⅱ4、导轨Ⅰ5、导轨Ⅱ6、振动筛7、激振器Ⅰ8、激振器Ⅱ9和控制器10组成，立柱Ⅰ3、立柱Ⅱ4分别安装在对应的导轨Ⅰ5、导轨Ⅱ6上，立柱Ⅰ3、立柱Ⅱ4能在控制器10的控制下在对应的导轨Ⅰ5、导轨Ⅱ6上移动和定位，漏斗1架设在连接立柱Ⅰ3和立柱Ⅱ4之间的横梁上，搅拌轴2安装在漏斗1中并受控于控制器10以实现对漏斗中的粉末均匀搅拌，振动筛7连接安装在漏斗1上，在振动筛7相对的两侧面上安装有激振器Ⅰ8和激振器Ⅱ9，激振器Ⅰ8和激振器Ⅱ9在控制器10的控制下，使振动筛7产生连续均匀的振动以便将振动筛7中的粉末振落到位于其下部的工件11上，振动筛7在振动的过程中随立柱Ⅰ3、立柱Ⅱ4移动以实现对工件的均匀铺粉。

所述的立柱Ⅰ3和/或立柱Ⅱ4上安装有摄像头，摄像头摄取工件表面铺粉图像，输入控制系统进行图像处理后，反馈控制立柱Ⅰ3和立柱Ⅱ4的移动以实现均匀铺粉。

所述的立柱Ⅰ3和立柱Ⅱ4由丝杠滑块机构或液压机构驱动在对应的导轨Ⅰ5、导轨Ⅱ6上移动或定位。

本发明的技术方案之二是：

一种模具钢用激光熔覆层粉末，其特征是它主要由纳米铁粉、纳米钨粉、纳米钛粉、纳米钴粉、纳米金刚石粉和微量元素组成，纳米铁粉的质量百分比为34~40%、纳米钨粉的质量百分比为10~16%、纳米钛粉的质量百分比为10~16%、纳米钴粉的质量百分比为10~16%、纳米金刚石粉的质量百分比为10~16%，其他微量元素(主要为锰、镁、铝、硅等杂质)的质量百分比为1~2%。

纳米铁粉的粒径为20~50nm，纳米钨粉的粒径为20~50nm，纳米钛粉的粒径为20~50nm，纳米钴粉的粒径为20~50nm、纳米金刚石粉的粒径为20~50nm。

本发明的有益效果：

本发明的装置可以均匀铺设熔覆层粉末，同时本发明的熔覆层纳米粉末通过在模具钢上进行激光熔覆可以大大提高模具钢表面的耐磨性和耐热性，模具的寿命提高10~15%。大大降低了模具制造成本。

附图说明

图1是本发明铺粉装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1所示。

一种激光熔覆层粉末铺设装置，它主要由漏斗1、搅拌轴2、立柱Ⅰ3、立柱Ⅱ4、导轨Ⅰ5、导轨Ⅱ6、振动筛7、激振器Ⅰ8、激振器Ⅱ9、控制器10、导线Ⅰ12、导线Ⅱ13和导线Ⅲ14组成，立柱Ⅰ3、立柱Ⅱ4分别安装在对应的导轨Ⅰ5、导轨Ⅱ6上，立柱Ⅰ3、立柱Ⅱ4能在控制器10的控制下在对应的导轨Ⅰ5、导轨Ⅱ6上移动和定位，漏斗1架设在连接立柱Ⅰ3和立柱Ⅱ4之间的横梁上，搅拌轴2安装在漏斗1中并受控于控制器10以实现对漏斗中的粉末均匀搅拌，振动筛7连接安装在漏斗1上，在振动筛7相对的两侧面上安装有激振器Ⅰ8和激振器Ⅱ9，激振器Ⅰ8和激振器Ⅱ9在控制器10的控制下，使振动筛7产生连续均匀的振动以便将振动筛7中的粉末振落到位于其下部的工件11上，振动筛7在振动的过程中随立柱Ⅰ3、立柱Ⅱ4移动以实现对工件的均匀铺粉。为了提高铺粉自动化水平，具体实施时，还可在立柱Ⅰ3和/或立柱Ⅱ4上安装有摄像头，用CCD摄像头摄取工件表面铺粉的图像，输入控制系统进行图像处理后，反馈给控制器10，控制器10再控制立柱Ⅰ3和立柱Ⅱ4的移动以实现均匀铺粉。具体实施时立柱Ⅰ3和立柱Ⅱ4由丝杠滑块机构或液压机构驱动在对应的导轨Ⅰ5、导轨Ⅱ6上移动或定位。

如图1所示，漏斗1中装有搅拌轴2，粉末进入漏斗1中通过搅拌轴2搅拌均匀，然后进入到振动筛7中，振动筛7与漏斗1固定，振动筛7中布有很多的小孔，振动筛7中两边的激振器Ⅰ8和激振器Ⅱ9的振动，可以将振动筛7中的粉末通过其上的小孔将粉末均匀铺在工件11上。为了整个工件11表面均有粉末，将漏斗1通过立柱Ⅰ3和立柱Ⅱ4固定，且立柱Ⅰ3可在导轨Ⅰ5上移动，立柱Ⅱ4可在导轨Ⅱ6移动。搅拌轴2的搅拌通过导线Ⅰ12与控制器10连接控制；激振器Ⅰ8和激振器Ⅱ9的振动通过导线Ⅱ13和控制器10连接控制；立柱Ⅰ3在导轨Ⅰ5上移动和立柱Ⅱ4在导轨Ⅱ6移动通过导线Ⅲ14和控制器10连接控制。

实施例二。

一种模具钢用激光熔覆层粉末，它主要由纳米铁粉、纳米钨粉、纳米钛粉、纳米钴粉、纳米金刚石粉和微量元素组成，纳米铁粉的质量百分比为34~40%、纳米钨粉的质量百分比为10~16%、纳米钛粉的质量百分比为10~16%、纳米钴粉的质量百分比为10~16%、纳米金刚石粉的质量百分比为10~16%，其他微量元素的质量百分比为1~2%。纳米铁粉的粒径为20~50nm，纳米钨粉的粒径为20~50nm，纳米钛粉的粒径为20~50nm，纳米钴粉的粒径为20~50nm、纳米金刚石粉的粒径为20~50nm。将本配比的粉末利用实施例一的设备铺设在模具钢表面，进行激光熔覆后，实测模具钢表面的耐磨性和耐热性提高20%，模具的寿命提高10~15%。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。