本發(fā)明涉及于材料加工，特別是涉及一種激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置。

背景技術(shù)：

1、激光加工是近些年快速推廣的一種材料加工手段，其高的能量密度、小的加工尺度、高的加工效率等優(yōu)勢(shì)使其備受青睞。激光加工材料主要采用高溫?zé)g的方式，其通過(guò)瞬態(tài)的高能將加工區(qū)的材料汽化或者熔融，然后通過(guò)側(cè)面吹氣或液體輔助將熔渣清除。

2、而常用的側(cè)面吹氣的手段很難實(shí)現(xiàn)熔渣的高效清除，同軸送水雖然能較好地將加工區(qū)的熔渣清除，但是同軸水射流大多較細(xì)以適配激光加工，其無(wú)法將熔渣清除出整體加工區(qū)，可能會(huì)影響后面的加工，降低效率。此外，為了增加激光的加工效率，提高激光輸出功率是重要手段，這必然會(huì)帶來(lái)激光加工熱影響區(qū)的增加。如果激光加工為零部件的最終加工工序，增加的熱影響區(qū)會(huì)影響零部件的整體服役性能。

3、為此，提出一種激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，旨在解決或改善上述技術(shù)問(wèn)題中的至少之一。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，包括：

3、液體射流模塊，所述液體射流模塊包括儲(chǔ)液殼，所述儲(chǔ)液殼一端設(shè)置有導(dǎo)液管，另一端用于與激光加工頭相連接，激光加工頭發(fā)射的激光通過(guò)導(dǎo)液管作用到工件表面；所述儲(chǔ)液殼上連通有進(jìn)液組件；

4、氣體射流模塊，所述氣體射流模塊包括出氣管，所述出氣管與所述導(dǎo)液管同軸設(shè)置并套設(shè)在所述導(dǎo)液管外，所述出氣管與所述導(dǎo)液管之間具有間隙，所述出氣管上連通有進(jìn)氣組件。

5、可選的，所述進(jìn)氣組件包括儲(chǔ)氣殼，所述儲(chǔ)氣殼位于所述儲(chǔ)液殼靠近所述導(dǎo)液管的一端，所述儲(chǔ)氣殼靠近所述儲(chǔ)液殼的一端與所述儲(chǔ)液殼可拆卸連接，另一端與所述出氣管固接并連通，所述儲(chǔ)氣殼側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)氣管接頭。

6、可選的，所述儲(chǔ)氣殼靠近所述儲(chǔ)液殼的一端開(kāi)口設(shè)置并開(kāi)設(shè)有第一內(nèi)螺紋，所述儲(chǔ)液殼靠近所述儲(chǔ)氣殼一端的外側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第一外螺紋，所述第一內(nèi)螺紋與所述第一外螺紋螺紋連接，所述導(dǎo)液管穿過(guò)所述儲(chǔ)氣殼內(nèi)腔并貫穿所述出氣管。

7、可選的，所述儲(chǔ)液殼遠(yuǎn)離所述導(dǎo)液管的一端開(kāi)口設(shè)置并可拆卸連接有固定法蘭，所述固定法蘭與所述儲(chǔ)液殼之間設(shè)置有透光鏡，所述透光鏡將所述儲(chǔ)液殼的開(kāi)口端封閉。

8、可選的，所述儲(chǔ)液殼遠(yuǎn)離所述導(dǎo)液管的一端外側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第二外螺紋，所述固定法蘭靠近所述儲(chǔ)液殼的一端固接有環(huán)形圈，所述環(huán)形圈的內(nèi)壁上開(kāi)設(shè)有第二內(nèi)螺紋，所述第二內(nèi)螺紋與所述第二外螺紋螺紋連接。

9、可選的，所述固定法蘭的端面與所述儲(chǔ)液殼的端面之間夾設(shè)有所述透光鏡。

10、可選的，所述透光鏡與所述儲(chǔ)液殼的端面之間、所述透光鏡與所述固定法蘭的端面之間分別夾設(shè)有密封墊圈。

11、可選的，所述進(jìn)液組件包括開(kāi)設(shè)在所述儲(chǔ)液殼側(cè)壁上的進(jìn)液螺紋孔，所述進(jìn)液螺紋孔上螺紋連接有進(jìn)液管接頭。

12、可選的，所述固定法蘭上開(kāi)設(shè)有多個(gè)固定螺栓孔，所述固定螺栓孔通過(guò)螺栓用于與激光加工頭相連接。

13、本發(fā)明公開(kāi)了以下技術(shù)效果：在加工時(shí)，液體與激光共同通過(guò)導(dǎo)液管射出作用到工件表面，利用了液體的高比熱容，使得液流可以實(shí)現(xiàn)加工區(qū)盈余熱量的高效吸收和載運(yùn)，從而實(shí)現(xiàn)熔融材料的快速凝固，避免與加工區(qū)二次焊合；與此同時(shí)，氣體通過(guò)出氣管吹出形成環(huán)形氣流繞設(shè)在液體與激光外，然后作用到工件表面，高速的氣流可以將熔渣和殘液吹離加工區(qū)，保證激光加工的快速行進(jìn)；且高速的氣流在清理表面殘液和熔渣的同時(shí)，可進(jìn)一步強(qiáng)化冷卻效果，減少激光加工所產(chǎn)生的熱影響區(qū)，從而降低激光加工對(duì)材料整體性能的影響。

技術(shù)特征：

1.一種激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，其特征在于：所述進(jìn)氣組件包括儲(chǔ)氣殼(8)，所述儲(chǔ)氣殼(8)位于所述儲(chǔ)液殼(4)靠近所述導(dǎo)液管(9)的一端，所述儲(chǔ)氣殼(8)靠近所述儲(chǔ)液殼(4)的一端與所述儲(chǔ)液殼(4)可拆卸連接，另一端與所述出氣管(14)固接并連通，所述儲(chǔ)氣殼(8)側(cè)壁上設(shè)置有進(jìn)氣管接頭(10)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，其特征在于：所述儲(chǔ)氣殼(8)靠近所述儲(chǔ)液殼(4)的一端開(kāi)口設(shè)置并開(kāi)設(shè)有第一內(nèi)螺紋(20)，所述儲(chǔ)液殼(4)靠近所述儲(chǔ)氣殼(8)一端的外側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第一外螺紋(18)，所述第一內(nèi)螺紋(20)與所述第一外螺紋(18)螺紋連接，所述導(dǎo)液管(9)穿過(guò)所述儲(chǔ)氣殼(8)內(nèi)腔并貫穿所述出氣管(14)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，其特征在于：所述儲(chǔ)液殼(4)遠(yuǎn)離所述導(dǎo)液管(9)的一端開(kāi)口設(shè)置并可拆卸連接有固定法蘭(1)，所述固定法蘭(1)與所述儲(chǔ)液殼(4)之間設(shè)置有透光鏡(2)，所述透光鏡(2)將所述儲(chǔ)液殼(4)的開(kāi)口端封閉。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，其特征在于：所述儲(chǔ)液殼(4)遠(yuǎn)離所述導(dǎo)液管(9)的一端外側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第二外螺紋(16)，所述固定法蘭(1)靠近所述儲(chǔ)液殼(4)的一端固接有環(huán)形圈，所述環(huán)形圈的內(nèi)壁上開(kāi)設(shè)有第二內(nèi)螺紋(13)，所述第二內(nèi)螺紋(13)與所述第二外螺紋(16)螺紋連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，其特征在于：所述固定法蘭(1)的端面與所述儲(chǔ)液殼(4)的端面之間夾設(shè)有所述透光鏡(2)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，其特征在于：所述透光鏡(2)與所述儲(chǔ)液殼(4)的端面之間、所述透光鏡(2)與所述固定法蘭(1)的端面之間分別夾設(shè)有密封墊圈(3)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，其特征在于：所述進(jìn)液組件包括開(kāi)設(shè)在所述儲(chǔ)液殼(4)側(cè)壁上的進(jìn)液螺紋孔(15)，所述進(jìn)液螺紋孔(15)上螺紋連接有進(jìn)液管接頭(5)。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，其特征在于：所述固定法蘭(1)上開(kāi)設(shè)有多個(gè)固定螺栓孔(12)，所述固定螺栓孔(12)通過(guò)螺栓用于與激光加工頭相連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種激光加工用氣液復(fù)合輔助裝置，屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，包括：液體射流模塊，液體射流模塊包括儲(chǔ)液殼，儲(chǔ)液殼一端設(shè)置有導(dǎo)液管，另一端用于與激光加工頭相連接，激光加工頭發(fā)射的激光通過(guò)導(dǎo)液管作用到工件表面；儲(chǔ)液殼上連通有進(jìn)液組件；氣體射流模塊，氣體射流模塊包括出氣管，出氣管與導(dǎo)液管同軸設(shè)置并套設(shè)在導(dǎo)液管外，出氣管與導(dǎo)液管之間具有間隙，出氣管上連通有進(jìn)氣組件。本發(fā)明采用氣體和液體相結(jié)合的復(fù)合方式，不僅可以高效的清理激光加工所產(chǎn)生的熔渣，保證加工區(qū)的整潔，還能進(jìn)一步提高冷卻效果，減少激光加工所產(chǎn)生的熱影響區(qū)，從而降低激光加工對(duì)材料整體性能的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：盛立遠(yuǎn),王巧莉,焦俊科,蔣仕龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深港產(chǎn)學(xué)研基地（北京大學(xué)香港科技大學(xué)深圳研修院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2