[發明專利]一種耦合超聲旋轉電極制粉裝置及方法

在審

• 申請號: 201811598288.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109434126A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 陳斌科;孫念光;向長淑;湯慧萍;王建;鳳治華;張晗亮
• 申請（專利權）人: 西安賽隆金屬材料有限責任公司
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 黨娟娟;郭永麗

1.一種耦合超聲旋轉電極制粉裝置，其特征在于，包括：旋轉主軸，超聲二次霧化機構，等離子發生器，金屬棒料，工作腔室，配重底板；

所述旋轉主軸設置在所述配重底板的上端，所述旋轉主軸的一端與所述金屬棒料同軸連接，用于驅動所述金屬棒料旋轉；

所述超聲二次霧化機構與所述旋轉主軸同軸設置，所述超聲二次霧化機構的一端延伸至所述工作腔室內，用于產生高能束超聲波，將所述金屬棒料的前端熔化形成的金屬長條液滴破碎為金屬短液滴；

所述等離子發生器的出口延伸至所述工作腔室內，且所述等離子槍的出口端與所述金屬棒料的前端相對設置。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述超聲二次霧化機構包括超聲發生器和高溫防護板；

所述超聲發生器固定在所述工作腔室的內壁上，均勻的分布在所述金屬棒料的周圍，所述超聲發生器的工作工作評論介于40～110kHz之間，功率介于0.2～5kW之間；

所述高溫防護板設置在所述超聲發生器和所述金屬棒料之間，所述高溫防護板由耐高溫金屬板結構組成，所述高溫防護板上設置多個孔洞，所述孔洞用于實現所述超聲發生器發生的高能束超聲波傳輸，且每個所述超聲發生器的開口與所述孔洞相對設置。

3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述超聲發生器的數量至少包括4個，且所述超聲發生器傾斜設置，通過所述高溫防護板的孔洞向所述金屬棒料產生高能束超聲波。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括伺服送進機構，所述伺服送進機構的一端與所述配重底板相連，用于驅動所述配重底板軸向往復運動；

所述旋轉主軸通過所述配重底板的往復運動，對所述電機棒料進行替換；其中，所述伺服送進機構的送進速度介于0.1-10mm/s；其中所述旋轉主軸通過高速電機直接帶動所述金屬棒料高速旋轉；或者通過摩擦輪傳動原理的多輥式傳動結構帶動所述金屬棒料高速旋轉。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括粉末收集機構；

所述粉末收集機構位于所述工作腔室的下方，用于收集在所述工作腔室內形成的金屬粉末。

6.一種耦合超聲旋轉電極制粉方法，其特征在于，包括：

旋轉主軸驅動金屬棒料速旋轉并在等離子發生器發生的等離子火炬下熔化形成金屬長條液滴；

超聲二次霧化機構與所述旋轉主軸同軸設置，所述超聲二級霧化機構產生的高能束超聲波，所述高能束超聲波將1個所述金屬長條液滴破碎為2～3個金屬短液滴。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述超聲二級霧化機構產生的高能束超聲波，具體包括：

均勻分布在所述金屬棒料周圍的超聲發生器傾斜設置，且所述超聲發生器的開口與設置在高溫防護板上的孔洞相對設置，所述超聲發生器發生的高能束超聲波通過所述孔洞傳輸。

8.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述旋轉主軸驅動金屬棒料速旋轉并在等離子發生器發生的等離子火炬下熔化形成金屬長條液滴之前，還包括：

對工作腔室進行抽真空，并向所述工作腔室內充入惰性氣體；其中，所述工作腔室的真空度達到5×10^-3Pa，所述工作腔室內的惰性氣體的純度大于99.999％。

9.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述金屬棒料的直徑介于之間，長度介于200～2000mm之間；

所述旋轉主軸驅動所述金屬棒料以介于10000-60000r/min之間的速度進行旋轉。

10.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述等離子發生器產生20～300kW左右的等離子弧將所述金屬棒料的前端熔化形成金屬長條液滴；

所述等離子發生器為非轉移弧型等離子發生器；或者所述等離子發生器是所述金屬棒料作為自耗陽極的轉移弧型等離子發生器。