[發明專利]一種制造3D金屬粉材的方法

在審

• 申請號: 201710408422.6
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107150125A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 徐東山
• 申請（專利權）人: 徐東山
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙)11574
• 代理人: 王冠宇

技術領域

本發明涉及金屬粉材加工技術領域，特別是涉及一種制造3D金屬粉材的方法。

背景技術

目前3D金屬粉材的制造技術主要為將塊狀原料放入熔爐，熔化為液態，通過加壓使液體通過導流細管引入霧化噴嘴，惰性高壓氬氣噴吹導管引入的液態金屬產生霧化效果，從而得到霧化的金屬顆粒。其存在以下技術問題：熔爐熔化金屬塊狀原料時間長、能耗高；一旦加熱源中斷，液態金屬固化無法清理；轉換材料品種工序復雜，需更換坩堝；無法實現現場與金屬3D打印機的直連。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供一種制造3D金屬粉材的方法。

本發明提供一種制造3D金屬粉材的方法，其包括如下步驟：

步驟1)、裝置組裝：

將送絲機與多槍位及送絲合成饋入機構的上接口密封連接；多槍位送絲合成饋入機構包括若干把等離子焊槍，若干把等離子焊槍沿環形等間隔設置，若干把等離子焊槍的槍口中心線交點為功率集中點；送絲口沿豎直方向與所述功率集中點位置相對應；

將等離子焊槍源與若干把等離子焊槍的槍尾接口密封連接；等離子焊槍源設置有電源和氣源接口；

將罐體的上口以平口法蘭與多槍位及送絲合成饋入機構的底部對接，并采用硅膠墊密封；罐體上設置有觀察窗；將集粉盒與罐體的下口密封連接；

將氬氣環境氣體緩沖罐的左端與罐體之間法蘭連接并采用硅膠墊密封，右端與氬氣回收冷卻加壓系統之間通過壓力管道焊接，下端與氬氣背景再建立泵通過手動截止閥和壓力管道連接；

將氬氣回收冷卻加壓系統與等離子焊槍源的氣源接口通過密封管路連接；

將補氣鋼瓶通過手動截止閥、減壓閥和壓力管道與氬氣回收冷卻加壓系統相連；

將水冷循環系統與多槍位及送絲合成饋入機構，氬氣環境氣體緩沖罐，集粉盒和罐體相連；

步驟2)、開機加工：

將送絲機上的原料絲頭插入多槍位及送絲合成饋入機構上接口；系統供電后，啟動水冷循環系統，使整系同處于被冷卻狀態；啟動氬氣背景再建立泵為系統背景排雜質氣體后，關閉氬氣背景再建立泵；開啟氬氣回收冷卻加壓系統，通過氣路為系統罐體提供動態氣體流和基礎壓力，同時開補氣鋼瓶為系統補充氣體至氬氣回收冷卻加壓系統的出口壓力達到預設值，關閉補氣鋼瓶；啟動等離子焊槍源并調節電源使電流平衡，調節各槍氣壓平衡；啟動送絲機；從罐體上的觀察窗觀察噴射出的桔紅色噴射光線均勻度，穩定即可，開啟集粉盒，收集3D金屬粉材。

進一步地，所述多槍位及送絲合成饋入機構包括：三把等離子焊槍，所述三把等離子焊槍沿環形等間隔120°設置，槍口向下，與水平方向呈60°夾角，三把等離子焊槍的槍口中心線交點為功率集中點。

進一步地，所述集粉盒為帶法蘭鎖緊密封的抽屜式篩選池，其內置多層濾網振動式篩分器，上端與所述下罐體法蘭連接，采用硅膠墊密封，并設置有手動泄壓閥。

進一步地，送絲機的送絲速度設置為90～110mm/min。

進一步地，所述等離子焊槍的槍口出口壓力為0.3～0.5MPa；槍逆變電源電壓為DC112V；單槍電流為55～65A。

進一步地，所述水冷循環系統的冷卻水溫度為20～25℃，壓力為3～5MPa，流速為40～70升/min。

進一步地，氬氣回收冷卻加壓系統的出口壓力的預設值為0.4～0.6MPa。

進一步地，所述開機加工的工序中，啟動氬氣背景再建立泵為系統背景排雜質氣體3～6分鐘后，再關閉氬氣背景再建立泵。

本發明提供一種制造3D金屬粉材的方法，該方法采用等離子焊槍，等離子焊槍槍口溫度可達8000℃，足以熔化各種金屬；保護氣體是氬氣，又保證了原料的純度；氣體噴吹的方式契合霧化所需條件；多槍形成定向可控的穩定噴吹方向；自動走絲中心饋入方式提供穩定可控的原料輸送；即開即用，即停即走，隨時快速更換原材料。采用該方法極大簡化了金屬3D粉的制造方式，真正實現了即開即用，即關即走，方便靈活地隨時更換原材料，緊湊靈活的組成方式可真正實現與金屬3D打印設備的同室及無縫供料。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種制造3D金屬粉材的方法中裝置組裝后的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-送絲機

2-等離子焊槍源

3-多槍位及送絲合成饋入機構

4-水冷循環系統

5-氬氣環境氣體緩沖罐

6-氬氣回收冷卻加壓系統

7-氬氣背景再建立泵

8-集粉盒

9-罐體