[實用新型]一種超聲波制備金屬球形粉體裝置

有效

• 申請號: 201921320376.5
• 申請日: 2019-08-14
• 公開（公告）號: CN210359259U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 李曉波
• 申請（專利權）人: 北京七弟科技有限公司
• 主分類號: B22F9/06
• 分類號: B22F9/06;B22F1/00;B33Y70/00
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 杜丹丹

本實用新型公開了一種超聲波制備金屬球形粉體裝置，包括熔化室、制粉室、冷卻裝置，裝置內充入惰性氣體；所述熔化室內設有能夠熔化金屬原料的加熱裝置以及金屬原料；制粉室內設有超聲振動部件，超聲振動部件包括依次連接的超聲波換能器、變幅桿、霧化頭，霧化頭的頂面為工作面，金屬液滴由熔化室滴落在工作面上，冷卻裝置包括噴嘴，噴嘴設置在霧化頭的底部。本實用新型的有益效果：通過超聲方法振蕩液滴/液流，制得粉末球形度高，品質極好，相比較氣霧化工藝，縮減惰性氣體的使用縮減了98％以上；通過冷卻保證了超聲設備的穩定性和壽命。

技術領域

本實用新型涉及一種金屬球形粉體制備裝置，尤其涉及的是一種超聲波制備金屬球形粉體裝置。

背景技術

增材制造，即3D打印，日益為世界各國所重視，發達國家已將3D打印作為未來工業發展的關鍵，因為它可以縮短供應鏈，減少開發、設計和測試新產品的時間和成本。值得注意的是，3D打印技術還通過減少材料浪費和促進按需(甚至是本地化)生產，為更可持續的工業實踐創造了機會。

金屬3D打印所用的球形金屬粉末，當前一般通過氣霧化、等離子旋轉電極、等離子霧化等方法制得。

EIGA，即電極感應熔融氣霧化(Electrode Induction Melting GasAtomization)，工藝原理是，該技術以金屬或預制合金棒為原料，棒材底部置于感應線圈中，其底端熔化產生的熔融液滴進入氣體噴嘴中心而被惰性氣體所霧化，冷卻固化后得到球形粉體，該技術不使用坩堝，有助于提高產品純度。當前3D打印金屬球形粉末，較多采用氣霧化法制得。氣霧化技術，即通過使用高壓氣體噴嘴，使高壓的氣體將金屬液流/液滴沖擊破碎，形成微小液滴，經冷卻后得到粉末。該技術路線，對噴嘴的要求較高，消耗的惰性氣體也較多，實際生產中大多采用直排模式，浪費了較多氣體；如申請號：201910322947.7，本實用新型公開了一種氣霧化制備球形鉻粉的方法，屬于粉末冶金技術領域。具體方法步驟包括：1)鉻粉制備，將鉻塊進行低溫研磨破碎制粉，溫度控制在-50～10℃；2)壓制，將鉻粉裝入膠套內并進行震動、反向墩料后壓制，壓力為150MPa～300MPa，保壓時間為5min-15min；3)燒結，將壓制好的鉻棒裝入真空燒結爐內進行燒結，燒結最高溫度控制在1000℃～1200℃，保溫時間30～480min，真空度100pa；4)氣霧化EIGA，將燒結后鉻棒裝入EIGA(旋轉電極感應熔煉真空氣霧化)進行制粉，加熱功率10～40Kw。氣霧化方法制得球形粉末粒徑范圍較寬，且目標粒度粉末比例較低，粉末存在衛星粉、空心球等問題。

等離子旋轉電極方法，受當前電極旋轉速度等影響，制得細粉比例較低；

等離子霧化方法也存在目標粒度收得比例較低的問題。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于：如何解決現有的制粉工藝存在粉末品質無法達到要求的問題。

本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的：本實用新型一種超聲波制備金屬球形粉體裝置，其特征在于，包括熔化室、制粉室、冷卻裝置，制粉室設置在熔化室的下方，且熔化室與制粉室之間設有用于熔化的金屬液滴通過的通道，冷卻裝置設置在制粉室的外部，并與制粉室連通，該裝置內被抽真空后，充入惰性氣體；

所述熔化室內設有能夠熔化金屬原料的加熱裝置以及金屬原料；

所述制粉室內設有超聲振動部件，超聲振動部件包括超聲波換能器、變幅桿、霧化頭，超聲波換能器與變幅桿連接，變幅桿與霧化頭連接，霧化頭的頂面為工作面，被融化的金屬原料產生的金屬液滴由熔化室滴落在工作面上；

所述冷卻裝置包括噴嘴，噴嘴設置在霧化頭的底部。