[實用新型]真空緊耦合氣霧化制粉用的預熱系統及真空緊耦合氣霧化制粉系統

有效

• 申請號: 202020002633.7
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN211614316U
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 黃響;王健;張瑞祥;朱曉弦;陳小龍
• 申請（專利權）人: 南京尚吉增材制造研究院有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王培松

本實用新型公開了一種真空緊耦合氣霧化制粉用的預熱系統及真空緊耦合氣霧化制粉系統，包括供熱系統，其內腔形成預熱區；套設在預熱區內的中間包，所述中間包為上大下小的錐面體，中間包的下端與導流管的一端連接，所述導流管的另一端與置于所述供熱系統底部的氣霧化噴盤連接；套接在中間包上端的升降機構，所述升降機構設有限位孔，中間包套接在所述限位孔內，使中間包隨著升降機構的升降而進行上升或下降運動，從而帶動中間包和導流管的上升或下降。本實用新型的升降機構可以實現全部導流管的升降，實現對導流管整體的預熱，從而減小金屬液流與導流管的溫差，達到降低堵包風險的目的。

技術領域

本實用新型屬于增材制造用球形金屬粉末的氣霧化制備裝置技術領域，具體而言涉及一種真空緊耦合氣霧化制粉用中間包及導流管預熱升降機構。

背景技術

目前，金屬增材制造領域所用材料的主要制備方法是氣霧化制粉，包括真空感應氣霧化工藝(VIGA)、電極感應氣霧化工藝(EIGA)等。氣霧化制粉的原理是借助高速氣流對熔融金屬液進行沖擊破碎后再經快速冷卻形成球形金屬粉末。對于VIGA工藝，除了核心器件霧化噴盤外，中間包/導流系統也是非常關鍵的部分。

現有的VIGA技術存在著一個重大的缺陷——堵包問題，即熔融金屬液在進入中間包“流出溫度較低的導流嘴”打開高壓霧化氣閥的過程中，極易發生金屬液凝固堵包現象。堵包現象一旦發生，即宣告霧化失敗，會造成巨大的損失。

霧化堵包的一個主要原因是：導流管無法加熱溫度過低。當金屬液流經導流管時，溫度下降太快，若金屬液的過熱度不夠高，則極易凝固發生堵包現象，從而導致整個霧化過程失敗或惡化金屬粉末產品的質量。

關于預防中間包霧化堵包的方法，現有技術的中國專利201710274743.1提出的一種用于真空緊耦合氣霧化制粉的中間漏包系統，采用給中間包導流管部分加裝外套傳熱管和內壁加熱芯棒，達到對導流嘴的預熱效果，一定程度上降低了堵嘴幾率。但是，由于這種固定式的加熱需要進行熱量傳導，當熱量傳遞到導流管口部分的時候，已經散失了一部分，使得導流管口部分與金屬液的溫差較大，同時，導流管口部分插入金屬噴盤中，金屬的傳熱更快，也使得導流管口部分的溫度進一步散失，如此，導流管口部分的溫度相對于導流管部分較低，增加了堵包的風險。

另一方面，實驗表明，吸引力會加快金屬液向下的流速，反噴力會降低金屬液流速，甚至會導致金屬液堵塞或金屬液向上反噴四濺；因此，在制粉過程中，需要一個合適大小的吸引力，以加快金屬液向下的流速，而不同的導流管伸出的長度，會影響吸引力的大小；導流管伸出的長度是隨著噴盤及工藝參數的變化而變化的，一旦出現更換噴盤或者更換工藝參數，需要對導流管的伸出長度進行調節；目前的技術中，導流管是固定插入金屬噴盤中，不易對其伸出長度進行調節。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種真空緊耦合氣霧化制粉用中間包及導流管預熱升降機構，旨在通過升降導流管以使全部導流管進入預熱區，使導流管整體進行預熱的方式，減小金屬液流與導流管口部分的溫差，達到降低堵包風險的目的。

為達成上述目的，本實用新型通過以下技術方案來實現：

一種真空緊耦合氣霧化制粉用的預熱系統，包括：

供熱系統，所述供熱系統在其內腔形成預熱區；

升降機構，圍繞所述供熱系統設置，所述升降機構具有一固定臺，可相對所述供熱系統進行上下升降運動；

中間包，設置在所述固定臺上，與固定臺同步地在所述預熱區內運動；

其中，所述中間包的底部與導流管連接，所述中間包在所述預熱區內的運動同步帶動導流管在預熱區域內的運動，對中間包和導流管進行預熱，并且在導流管的反復升降預熱過程中，通過導流管對氣霧化噴盤進行預熱。