送粉器的功能是按照加工工藝的要求將熔覆粉末精確地送入熔池，并確保加工過程中，粉末能連續、均勻、穩定地輸送。送粉器的性能將直接影響到激光熔覆層的質量。隨著激光熔覆技術的發展，對送粉器的性能也提出了更高的要求。針對不同類型的工藝特點和粉末類型，目前國內外已經研制的送粉器類型主要有螺旋式送粉器、轉盤式送粉器、刮板式送粉器、毛細管式送粉器、鼓輪式送粉器、電磁振動送粉器等。其工作原理包括重力場、氣體動力學和機械力學等。

各種送粉器的具體結構形式和工作原理

 ①螺旋式送粉器

螺旋式送粉器主要是基于機械力學原理，如圖4.9(a)所示，它主要由粉末存儲倉斗、螺旋桿、振動器和混合器等組成。工作時，電機帶動螺桿旋轉使粉末沿著筒壁輸送至混合器，然后混合器中的載流氣體將粉末以流體的方式輸送至加工區城。為了使粉末充滿螺紋間隙，粉末存儲倉斗底部加有振動器，能提高送粉量的精度。送粉量的大小與螺桿的旋轉速度成正比，調節控制螺桿轉動的電機轉速，就能精確控制送粉量。

   這種送粉器能傳送拉度大于15um的粉末，粉末的輸送速率為10-150g/min。比較適合小顆粒粉末輸送，工作中輸送均勻，連續性和穩定性高。并且這種送粉方式對粉末的干濕度沒有要求，可以輸送稍微潮濕的粉末。但是不適用于大顆拉粉末的輸送，容易堵塞。由于是靠螺紋的間隙送粉，送粉量不能太小，所以很難實現精密激光熔覆加工中所要求的微量送粉，并且不適合輸送不同材料的粉末。

   ②轉盤式送粉器

轉盤式送粉器是基于氣體動力學原理，其結構如圖4.9(b)所示，主要由粉斗、粉盤和吸粉嘴組成。粉盤上帶有凹槽，整個裝置處子密閉環境中，粉末由粉斗通過自身重力落人轉盤凹槽，并且電機帶動粉盤轉動將粉末運至吸粉嘴，密閉裝置中由進氣管充人保護性氣體，通過氣體壓力將粉末從吸粉嘴處送出，然后在經過出粉管到達激光加工區域。

   轉盤式送粉器基于氣體動力學原理，以通入的氣體作為載流氣體進行粉末輸送，這種送粉器適合球形粉末的輸送，并且不同材料的粉末可以混合輸送，最小粉末軸送率可達1g/min。但是對其他形狀的粉末輸送效果不好，工作時送粉率不可控，并且對粉末的干燥程度要求高，稍徽潮濕的粉末會使送粉的連續性和均勻性降低。

   ③刮板式送粉器

刮板式送粉器，如圖4.10所示，它主要由存儲粉末的粉斗、轉盤、刮板、接粉斗等組成。工作時粉末從粉斗經過漏粉孔靠自身的重力和載流氣體的壓力流至轉盤，在轉盤上方固定一個與轉盤表面緊密接觸的刮板，當轉盤轉動時，不斷將粉末刮下至接粉斗，在載流氣體作用下，通過送粉管送至激光加工區域。送粉最大小是通過轉盤的轉速來決定的，通過對轉盤轉速的調節便可以控制送粉量的大小，同時調節粉斗和轉盤的高度和漏粉孔的大小，可以使送粉量的調節達到更寬的范圍，刮板式送粉器適用于顆粒直徑大于20um的粉末輸送。

刮板式送粉器對于顆粒較大的粉末流動性好，易于傳輸。但在輸送顆粒較小的粉末時，容易團聚，流動性較差，送粉的連續性和均勻性差，容易造成出粉管口堵塞。針對傳統刮板式送粉器的不足，有改進的擺針式刮板同步送粉器，其結構如圖4. 10 (b)所示，由擺針I、粉簡體2、吸嘴3、轉盤4、動力源5、箱體6及進氣管幾部分組成。粉簡由裝粉螺拴、粉筒蓋、粉筒體、擺針、平衡氣管、調節閥和不同尺寸的密封圈組成。吸嘴由心軸、彈簧、內嘴、滾珠和導管組成。動力源由轉軸、骨架型密封圈、減速機和步進電動機組成。

   一般情況下，較大尺寸的粉末流動性較好，易于傳送。而顆粒直徑較小的粉末

容易團聚,流動性較差，通常傳送小尺寸的粉末是非常困難的。送粉器首先需要將團聚的粉末打散，其次被打散的粉末需在一定的速度和傳輸速率下傳送。擺針式刮板同步送粉器工作時，步進電動機帶動轉軸旋轉，轉軸的旋轉帶動轉盤【槽型凸輪機構，凸輪輪廓線形式見圖4. 10(b)」同步旋轉，擺針沿著槽型凸輪輪廓線往復擺動，將團聚的粉末打散。被打散的粉末在重力的作用下均勻連續地落在轉盤的大小溝槽中，進氣管連續往箱體內充氣，使箱體內產生正壓。當粉末隨著轉盤轉至吸嘴下方時，粉末在空氣正壓的作用下隨空氣一起沿著導管連續、均勻流出箱體，送至激光加工區。

④毛細管式送粉器

這種方法主要使用一個振動毛細管來送粉，振動是為了粉末微粒的分離，該送粉器由1個超聲波振蕩器、1個帶儲粉斗的毛細管和1個盛水的容器組成【圖4. 11 (a)〕。電源驅動超聲波發生器產生超聲波，用水來傳送超聲波。粉末存儲在毛細管上面的漏斗里，毛細管在水面下面。下端漏在容器外面，通過產生的振動將粉末打散開，由重力場傳送。

 毛細管送粉器能輸送的粉末直徑大于0.4um。粉末輸送率最低可以達到≤lg/min。能夠在一定程度上實現精密熔覆中要求的微量送粉，但是它是靠白身的重力輸送粉末的，因此必須是干燥的粉末，否則容易堵塞，送粉的重復性和穩定性差。對于不規則的粉末輸送，輸送時在毛細管中容易堵塞，所以只適合于球形粉末的輸送。

 ⑤鼓輪式送粉器

鼓輪式送粉器的主要結構如圖4.11 (b)所示，主要由儲粉斗、粉槽和送粉輪組成。粉末從儲粉斗落人下面的粉槽，利用大氣壓強和粉槽內的氣壓維持粉末堆積量在一定范圍內的動態平衡。鼓輪勻速轉動，其上均勻分布的粉勺不斷從粉槽舀取粉末，又從右側倒出粉末，粉末由于重力從出粉口送出。通過調節鼓輪的轉速和更換不同大小的粉勺來實現送粉率的控制。

鼓輪式送粉器工作原理是基子重力場，對于顆粒比較大的粉末，因其流動性好能夠連續送粉，并且機構簡單。由于它是通過送粉輪上的粉勺輸送粉末的，對粉末的干燥度要求高，微濕的粉末和超細粉末容易堵塞粉勺，使送粉不穩定，精度降低。

⑥電磁振動送粉器

電磁振動送粉器的原理如圖4.11 (c)所示，在電磁振動器的推動下，阻分器振動，儲藏在儲粉倉內的粉末沿著螺旋槽逐漸上升到出粉口，由氣流送出。阻分器還有阻止粉末分離的作用。電磁振動器實質上是一塊電磁鐵，通過調節電磁鐵線圈電壓的頗率和大小就可實現送粉率的控制。

電磁振動送粉器是基于機械力學和氣體動力學原理工作的，反應靈敏，由于是用氣體作為載流體將粉末輸出的，所以對粉末的干燥程度要求高，微濕粉末會造成送粉的重復性差。并且對子超細粉末的輸送不穩定，在出粉管處超細粉末容易團聚，發生堵塞。