[實用新型]電主軸超高速旋轉等離子體制備球形金屬粉末的裝置

有效

• 申請號: 201721197190.6
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN207239153U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 孔令鴻;高勝東;高玉來
• 申請（專利權）人: 深圳微納增材技術有限公司
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10;B33Y70/00
• 代理公司: 北京華夏泰和知識產權代理有限公司11662
• 代理人: 姚金金

技術領域

本實用新型涉及3D打印增材制造和冶金技術領域，尤其涉及一種電主軸超高速旋轉等離子體制備球形金屬粉末的裝置。

背景技術

金屬3D打印粉末制備以高壓氣體霧化法、等離子旋轉電極霧化法為主。

高壓氣體霧化法制備的粉體粒徑范圍大，必須經過多次篩分及檢驗才能得到所需的粒徑，生產效率極低，且存在粒度分布不均勻、粉末球形度不佳、顆粒表面存在衛星球、以及存在一定數量的空心粉末等缺陷。

旋轉電極法制備的粉末克服了高壓氣霧化法制粉的缺陷，制備的金屬粉末品質較高，但該方法目前選用電機驅動，其受限于電機的極限轉速，最高只能達到20000r/min。因此，制粉過程中可用于金屬3D打印，尺寸小于53μm的金屬粉末收得率極低，致使高品質的金屬粉末的制備成本居高不下，成為當前制約3D打印行業整體發展的瓶頸。

實用新型內容

本實用新型要解決的是現有用于3D打印的制粉設備制得的尺寸小于53μm的金屬粉末收得率極低的技術問題。

為解決上述問題，本實用新型提供了一種電主軸超高速旋轉等離子體制備球形金屬粉末的裝置，該裝置包括電主軸、集粉桶以及分別設置在所述集粉桶相對兩側的進給機構和等離子體源，所述進給機構的進給端向所述等離子體源的方向伸縮，所述電主軸的尾端與所述進給端連接，所述電主軸的旋轉軸用于安裝金屬棒料，所述等離子體源用于向所述金屬棒料發射等離子弧。

優選的，所述進給機構和等離子體源分別設置在所述集粉桶的水平方向上的相對兩側。

優選的，所述電主軸與所述等離子體源同軸心設置。

優選的，所述進給機構為伸縮油缸。

優選的，所述集粉桶的相應側設有插孔，用于使所述伸縮油缸的伸縮桿插入；所述伸縮油缸的缸體的前端設有法蘭，所述缸體通過所述法蘭與所述集粉桶的側壁連接。

優選的，所述法蘭朝向所述集粉桶的一側嵌設有密封圈。

優選的，所述集粉桶與抽真空裝置連通。

本實用新型通過超高速旋轉的電主軸，使金屬棒料獲得更大的轉速，棒料與等離子弧接觸的部分被熔化后，金屬液滴獲得更大的離心速率，被甩出后，形成更小尺寸的微滴，微滴在表面張力的作用下收縮成球，在集粉桶本體內飛行，冷卻凝固成金屬粉末，進而提高了可用于金屬3D打印的15～53μm的金屬粉末的收得率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的一種電主軸超高速旋轉等離子體制備球形金屬粉末的裝置的內部結構剖視圖；

圖2是本實用新型實施例的伸縮油缸的示意圖。

附圖標記：

1、進給機構；11、缸體；12、法蘭；13、伸縮桿；2、電主軸；3、金屬棒料；4、等離子體源；41、等離子弧；5、集粉桶。

具體實施方式

為使實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合實用新型中的附圖，對實用新型中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，除非另有說明，術語“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在實用新型中的具體含義。

結合圖1和圖2所示，本實用新型提供了一種電主軸2超高速旋轉等離子體制備球形金屬粉末的裝置，包括電主軸2、整體呈圓桶狀結構的集粉桶5以及分別設置在集粉桶5軸向兩端的進給機構1和等離子體源4，集粉桶5與抽真空裝置連通，以為制粉提供真空環境；進給機構1的進給端向等離子體源4的方向伸縮，電主軸2的尾端與進給端連接，電主軸2的旋轉軸用于安裝金屬棒料3，等離子體源4用于向金屬棒料3發射等離子弧41。