[發明專利]金屬粉末霧化系統與制備方法

在審

• 申請號: 202110008910.4
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112643039A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 王思遠;劉碩;劉傳福;徐樸
• 申請（專利權）人: 深圳市福英達工業技術有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F1/00
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 周慧玲;林青

金屬粉末霧化系統和制備方法中包括金屬霧化裝置、金屬微粒分離裝置、運輸管道；金屬霧化裝置包括工作氣體進氣口、霧化頭、霧化料輸出口；金屬微粒分離裝置包括篩分進料口、金屬粉末排出口、篩分工作氣體排出口；金屬霧化裝置的霧化料輸出口通過運輸管道與金屬微粒分離裝置的篩分進料口聯通；金屬微粒分離裝置的篩分工作氣體排出口通過運輸管道與金屬霧化裝置的工作氣體進氣口聯通；工作狀態：金屬霧化裝置生成的霧化料與工作氣體混合輸出到金屬微粒分離裝置；在金屬微粒分離裝置中，霧化料在重力與工作氣體作用下篩分、分離成為金屬粉末與工作氣體；分離出的工作氣體通過運輸管道輸入到金屬霧化裝置中。

技術領域

本發明涉及金屬粉末霧化技術領域，具體涉及一種采用循環工作氣體的金屬粉末霧化系統與制備方法。

背景技術

球型金屬粉末是當代微電子和半導體封裝和增材制造的重要原材料。經過多年發展，中國已形成了獨立的球形粉末制造工業體系，特別是微電子與半導體封裝用的球型錫基焊粉，已經在氣霧化、離心霧化、超聲波霧化方面都有成熟的工藝技術。

在一些中國專利中，提出了球型錫基焊粉的生產工藝方法，但在這些方法的實施中，普遍存以下問題：①超細粉末易外泄污染生產環境。②篩網過粉能力，篩分精度不高。③由于物料走向主要靠自身重力，裝置物料走向一般要從上而下，安裝空間高，對廠房要求高。④裝置中的工作氣體沒有可控的冷凝過程，不能實現霧化罐內的熱平衡，影響粉末的品質穩定。⑤分級篩分機中工作氣體氧量波動而影響粉末的氧化程度。⑥霧化系統是開放的，工作氣體的損耗大而影響生產成本。

發明內容

本發明的技術方案克服了現有技術的缺點，采用了完全封閉循環的工作氣體循環和冷凝，特別是工作氣體從霧化罐直接和物料一同引入分級篩分機，并從上至下與物料一同穿過，保證了分級篩分機中的工作氣體氧量穩定性和改進了篩分效率和篩分精度，且防止了微細粉的外泄，改善了生產環境。且可以在同一平面上布置整個熔煉霧化篩分裝置，減少了生產空間占用，是一種安全環保、高效率、高品質的球型粉末離心霧化裝置。

本申請中，解決上述技術問題的技術方案是一種金屬粉末霧化系統，包括金屬霧化裝置、金屬微粒分離裝置、運輸管道；金屬霧化裝置包括工作氣體進氣口、霧化頭、霧化料輸出口；金屬微粒分離裝置包括篩分進料口、金屬粉末排出口、篩分工作氣體排出口；金屬霧化裝置的霧化料輸出口通過運輸管道與金屬微粒分離裝置的篩分進料口聯通；金屬微粒分離裝置的篩分工作氣體排出口通過運輸管道與金屬霧化裝置的工作氣體進氣口聯通；工作狀態：金屬霧化裝置生成的霧化料與工作氣體混合輸出到金屬微粒分離裝置；在金屬微粒分離裝置中，霧化料在重力與工作氣體作用下篩分、分離成為金屬粉末與工作氣體；分離出的工作氣體通過運輸管道輸入到金屬霧化裝置中。

所述金屬粉末霧化系統，還包括：冷凝裝置；冷凝裝置包括冷凝進氣口、冷凝輸出口；所述冷凝裝置通過運輸管道串接到金屬霧化裝置與金屬微粒分離裝置的連接通路中；所述工作氣體，通過冷凝進氣口進入冷凝裝置，通過冷凝輸出口輸出，在冷凝裝置內部，工作氣體被冷卻降溫；冷卻降溫后的工作氣體溫度在零下20攝氏度至10攝氏度。

金屬霧化裝置包括霧化冷卻裝置，所述霧化冷卻裝置包括冷凝管、壓縮機、蒸發管；蒸發管位于金屬霧化裝置外部，壓縮機驅動冷媒在冷凝管與蒸發管之間流動，控制金屬霧化裝置內部溫度在20攝氏度至80攝氏度。

所述金屬粉末霧化系統還包括：風機，風機包括高壓離心風機和/或羅茨風機；所述風機是高壓小流量風機；高壓小流量風機的定義是指壓力范圍是40-100kpa，流量范圍是200-400m³/H（立方米每小時）的風機；所述風機帶有調速功能；所述風機驅動下，在金屬微粒分離裝置內部產生負壓氣流，粉末在篩網表面受到的重力和負壓風力的雙重作用，快速通過篩網。避免了微細粉末彌漫在篩分機空間和向外溢出。