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公开(公告)号：CN114606489B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202210246903.2
申请日：2022-03-02
Applicant: 苏州大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明公开了一种自动调整熔覆头与待加工基面垂直方法及设备，属于激光熔覆技术领域，其中方法包括：获取待加工基面的图像；对图像进行处理，得到目标区域图像；确定目标区域图像的熔覆头坐标；对目标区域图像进行处理，得到目标圆环；确定目标圆环的中心坐标；确定熔覆头坐标与中心坐标的位置距离；基于位置距离控制所述熔覆头与所述待加工基面垂直。可以解决如果待加工基面是空间倾斜表面，该表面的倾角、方位均未知或不精确，这时人工调整机器人或其他运动机构，使熔覆头倾斜并与该表面垂直的操作会十分繁琐，存在难以实现完全垂直的问题。
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公开(公告)号：CN113235084B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202110510453.9
申请日：2021-05-11
Applicant: 苏州大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明公开一种实现环形中空偏焦激光的高速熔覆方法，涉及激光加工技术领域，包括以下步骤：将激光分为环形光，经过聚焦后形成偏焦环形光斑，作用于基体表面；进行基体表面熔覆时，根据不同的材料，选择激光参数；喷粉管竖直向下，进行出粉；进行激光扫描，每当熔覆完一道之后，沿激光扫描速度的垂直方向移动光斑直径的20～80％；根据不同的涂层厚度要求，重复上述步骤；熔覆过程中选取保护气进行保护，保护气吹向在空中熔化的粉末，使其具有一定的速度喷向基体表面，使得熔覆层与基体之间的结合牢固；在基体表面进行涂层熔覆。本发明实现环形光斑能量密度的均匀化，提高激光束与粉末耦合作用、提高金属粉末利用率并改善熔覆质量和形貌。
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公开(公告)号：CN114606489A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210246903.2
申请日：2022-03-02
Applicant: 苏州大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明公开了一种自动调整熔覆头与待加工基面垂直方法及设备，属于激光熔覆技术领域，其中方法包括：获取待加工基面的图像；对图像进行处理，得到目标区域图像；确定目标区域图像的熔覆头坐标；对目标区域图像进行处理，得到目标圆环；确定目标圆环的中心坐标；确定熔覆头坐标与中心坐标的位置距离；基于位置距离控制所述熔覆头与所述待加工基面垂直。可以解决如果待加工基面是空间倾斜表面，该表面的倾角、方位均未知或不精确，这时人工调整机器人或其他运动机构，使熔覆头倾斜并与该表面垂直的操作会十分繁琐，存在难以实现完全垂直的问题。
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公开(公告)号：CN113235084A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110510453.9
申请日：2021-05-11
Applicant: 苏州大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明公开一种实现环形中空偏焦激光的高速熔覆方法，涉及激光加工技术领域，包括以下步骤：将激光分为环形光，经过聚焦后形成偏焦环形光斑，作用于基体表面；进行基体表面熔覆时，根据不同的材料，选择激光参数；喷粉管竖直向下，进行出粉；进行激光扫描，每当熔覆完一道之后，沿激光扫描速度的垂直方向移动光斑直径的20～80％；根据不同的涂层厚度要求，重复上述步骤；熔覆过程中选取保护气进行保护，保护气吹向在空中熔化的粉末，使其具有一定的速度喷向基体表面，使得熔覆层与基体之间的结合牢固；在基体表面进行涂层熔覆。本发明实现环形光斑能量密度的均匀化，提高激光束与粉末耦合作用、提高金属粉末利用率并改善熔覆质量和形貌。
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公开(公告)号：CN113005445A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110193897.4
申请日：2021-02-20
Applicant: 苏州大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明公开一种光路偏焦进行不同中空或实心光斑熔覆装置及其使用方法，针对于激光熔覆中“光内送粉”喷头的中空圆锥型聚焦光束在离焦量过大的工作面上，光斑空心面积过大造成熔覆时熔池中部熔不透的问题。本发明提出的可变光路偏焦技术，即从准直光路、扩束光路、聚焦光路中通过移动改变准直镜焦距或移动改变环锥直面反射镜与圆锥直面反射镜的相对位置，使聚焦光束在圆锥镜与环锥镜反射后，形成的中空圆锥形光束在聚焦前相交，而焦点偏离光轴并形成一焦点圆。在相交光束不同的光轴横截面上得到不同的实心光斑或占空比较小的环形光斑，可避免原不偏焦聚焦光路中空光斑占空比太大而中心光能不足问题，实现较宽熔道的熔覆成形。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109868470B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201910195937.1
申请日：2019-03-15
Applicant: 苏州大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 本发明涉及一种激光熔覆轨迹规划方法，包括以下步骤：S1、提供待熔覆物体和其点云图，然后选择第一熔覆轨迹点和一个较小的加工步长；S2、曲线拟合第一熔覆轨迹点，拟合出第一熔覆轨迹及其第一拟合曲线，再根据加工步长确定第一加工点；S3、将第一加工点进行偏移，再搜索偏移后的第一加工点与附近的所有点之间距离，设定阈值并进行判定，若距离大于阈值，则采用插值法或最小二乘法插入新点再判定；S4、将所有小于阈值的点作为第二熔覆轨迹上的第二熔覆轨迹点，再次通过曲线拟合的方式拟合出第二熔覆轨迹的第二拟合曲线，再根据加工步长确定第二加工点；S5、按照步骤S3和S4循环直到产生不了偏移点为止，即可得到待熔覆物体的所有熔覆轨迹。
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公开(公告)号：CN111441050A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010349109.1
申请日：2020-04-28
Applicant: 苏州大学
IPC: C23C24/10
Abstract: 激光超高速熔覆头、超高速熔覆系统及熔覆方法。本发明涉及的激光超高速熔覆头包括支架壳体、设置在支架壳体内的分光镜和反射聚焦组件、以及设置在支架壳体上且用以输送粉末的喷嘴，分光镜将激光光束转化为反射光束，反射聚焦组件将反射光束反射聚焦形成正投影呈中空环形方式排布的熔覆光束，熔覆光束在基材的上方聚焦形成焦点，喷嘴位于熔覆光束内，喷嘴设置有用以输出粉末的送粉管，送粉管的外围设置有用以输送保护气体且环形排布的若干准直气孔，送粉管到每个准直气孔的距离相等，保证了粉末良好的集中性，提高了粉末利用率，熔覆光束、送粉管和若干准直气孔形成的圆三者同轴设置，激光光束的扫描速度为24～72m/min，提高熔覆速率和良品率，得到的熔覆层致密、精度高、稀释率低、以及表面光洁度好。
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公开(公告)号：CN106444049B
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201610879013.X
申请日：2016-10-09
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明涉及一种激光宽带熔覆装置，属于3D成形领域，该激光宽带熔覆装置可将激光器所发出的激光束转换并投射在加工面上用于宽带激光熔覆加工，激光宽带熔覆装置包括反射镜和双型面反射部件，反射镜将激光束反射给双型面反射部件，双型面反射部件包括上部反射面和位于上部反射面下方的下部反射面，上部反射面为抛物聚焦型面，下部反射面为平面，上部反射面接收激光束后将其反射以在加工面上形成熔覆光斑，下部反射面接收激光束后将其反射以在加工面上形成预热缓冷光斑，预热缓冷光斑位于熔覆光斑的外侧，该激光宽带熔覆装置可满足不同材料和结构的工艺热处理需求，降低熔层残余热应力和裂纹等缺陷几率。
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公开(公告)号：CN107262716B
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201710505224.1
申请日：2017-06-28
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明涉及一种用于解决激光熔覆成形开放薄壁件端部塌陷的方法，包括以下步骤：(1)拍摄获取薄壁件照片，将薄壁件照片导入制图软件，以在制图软件中形成模型件，模型件具有因塌陷而缺少的部分形貌，将模型件因塌陷而缺少的部分形貌视为缺陷等截面体，处理后获得缺陷等截面体的体积V1；(2)通过模拟的方式，在缺陷等截面体的位置上采用激光停滞的方法以堆积形成缺陷等截面体，计算形成该等截面体所需停滞总时间T；(3)在相同工艺参数下，通过停滞总时间T计算得到激光束在缺陷等截面体所在坐标位置上的每层停滞时间t；(4)在相同工艺参数下，激光束在缺陷等截面体所在坐标位置上每层停滞时间为t，使其逐层堆积直至获得模型件实体。
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公开(公告)号：CN109365813A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811548923.5
申请日：2018-12-18
Applicant: 苏州大学
Abstract: 本发明涉及了一种三维空间任意方向激光熔覆装置，包括支撑架和位于支撑架上方的熔覆喷头，支撑架中设置有分光镜和聚焦镜，分光镜接收入射光束并将入射光束反射形成反射光束，聚焦镜接收反射光束并将反射光束转化为聚焦光束，支撑架中设置有以通过聚焦光束的光束通道，熔覆喷头包括喷头主体和形成在喷头主体端部上的喷嘴口，喷头主体内设置有供熔覆材料通过的熔覆通道，熔覆通道与喷嘴口连通以通过喷嘴口将熔覆材料送出，三维空间任意方向激光熔覆装置还包括设置在喷嘴口和支撑架之间的以在支撑架的上方形成防护气帘并通过防护气帘将位于光束通道上方的熔覆材料吹散/隔离的防护气帘形成组件。该三维空间任意方向激光熔覆装置在大角度倾斜和立仰面熔覆或空间连续变换方位时，熔覆材料飞溅滴落不会损坏聚焦镜，实现了立体空间全方位熔覆。
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