申报项目

CH—R40A系列万向长焦激光熔覆喷头

主要用途：悬垂、扭曲、封闭等特征复杂结构无支撑成形，空间任意方位方向成形修复，熔—锻复合成形，填料焊接等

产品主要技术指标描述：

1、 使用功率：≤4000W

2、 喷头光路形式：透射准直，反射扩束、环锥形聚焦

3、 环形工作光斑：φ1mm—φ7mm

4、 准直焦距： 125mm、150mm

5、 聚焦焦距：280mm

6、 光粉气耦合模式：光内送粉—同轴光包气包粉（无干涉）

7、 喷头作业倾角：空间360°任意方向方位

8、 送粉方式：快换光内单粉管（0.8\1.0\1.2mm）,紫铜管、石英玻璃管、复合管

9、 粉末粒度：50μm—200μm

10、光纤接口类型：QBH、QD、LLK-B、LLK-D

11、重量：7kg

12、粉末利用率：根据光斑大小不同在50%-90%之间

13、沉积率：400cm3/h

14、连续工作时间：24h以上

15、可用于3D打印、修复、强化、填料焊接等

产品特点

(a)模型图

(b)加保护气罩

(c)去保护气罩

图1 CH—R40A 万向长焦激光熔覆喷头

1、喷头可实现立体空间全方位任意方向3D堆积成形和修复，可在360°任意倾斜表面、立、仰面定向或连续变向熔覆，进行大型3维构件多头多方向协同高效堆积成形，可进行不便搬移和拆卸的大型零构件的原位修复。

2、长焦距光路+单粉气管结构，光内细长粉气喷嘴空间运动干涉小，避障好，可完成大倾角悬垂、扭曲、桥接、封闭等特征复杂结构的3D熔覆成形，小孔、狭槽等内壁表面熔覆，熔覆+垂直锻轧等复合加工，极大扩展了喷头工作可达性和功能。

3、空间任意转动、立仰工作状态下光路镜片防溅落保护及自动清洁功能；

4、光、粉、气全程同轴对中，已无需预对焦对粉，预调与工作中离焦波动不敏感，光粉不分离，用户操作容易，调节简便，选择合适工作光斑面就可工作。具优异的粉末集束性能，单粉嘴喷射出口30mm内粉束发散小，粉束细、挺、直，光粉气耦合度高，无交集干涉；同比工作光斑条件下粉末利用率更高，粉末火星飞溅小无，成形表面少粘附、更光亮，节材环保。

5、喷头工作热平衡快，温升小，可24h以上连续工作。

6、单喷粉管简单、可按需要变口径，可快换更新，保证喷粉质量。

7、可研制大功率至15000W同类喷头。

产品创新

技术创新点：

1、采用完全自主知识产权“光束中空、光内送粉”专利技术，实现了光内单管精细送粉，同时采用同轴准直气帘技术，单粉束朝空间360°任意方向喷射均达到细、挺、准、直。

2、光、粉、气完全同轴（光包气，气包粉），实现了长距离和空间任意方向的精准耦合，有效解决了传统激光熔覆粉末火星飞溅，利用率低，表面粗糙，成形精度低、效率低等难题。

3、新型长焦距设计大大减小了干涉角，提高了喷头工作可达性，粉气单喷嘴细长，可伸入小槽小孔内侧壁熔覆，实现复杂易干涉类结构的成形，如激光熔覆-垂直锻打复合加工场景等。

4、独创的全角扫描保护气帘专利技术，在熔覆喷头在空间任意方向喷射粉末或连续变换方位作业时，将飞洒至出光窗口保护镜上的粉末材料吹散，保证保护镜片始终洁净，有效解决了喷口朝上时粉末下落污染并烧损喷头镜片，不能向上作业的难题。

市场情况

本公司作为沙钢钢铁集团唯一的激光加工驻场供应商，每年有大量的各类异形轧辊、结晶器、转子牌坊等修复订单，应用本产品具有调焦简便、变向灵活、节约粉末、提高熔覆质量等优势；长三角乃至全国范围，大型汽车模具修复需求十分巨大。其在线原位修复时，常会出现不同的空间倾斜面甚至立仰面，需要熔覆喷头有更大的倾斜角和空间自由度，应用本产品可轻松解决；在航空航天和工程中存在大量如尾喷管、叶轮、蝶盘等复杂异形零构件和大型构件，利用本产品的变向、桥接、闭合熔接、多头多方向成形等功能则可以完成。本公司多款产品已批量应用。本项目新品CH—R40A万向长焦激光熔覆喷头在2021年四季度投产以来，迅速接到纳爱思机电（麦格纳汽车模具修复供应商）、倍丰激光科技等公司订单，将本产品用于大型汽车模具修复、激光熔覆-锻打复合加工等领域。本产品用于冶金、汽车、航空航天等领域的激光熔覆增材制造具有独特性，具有良好的市场前景。

本公司在营销策略上，不以降低价格来获取更大的市场份额，而以不断创新，提升产品品质为核心来获取更多用户的认可。