[發明專利]一種去除球形粉末中不規則顆粒的裝置及其去除方法

在審

• 申請號: 202110621622.6
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113477526A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 石明;黃見洪;林文雄;劉燕輝;林紫雄
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: B07B13/00
• 分類號: B07B13/00;B07B13/16;B22F1/00;B33Y40/10
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;聶稻波

本發明公開了一種去除球形粉末中不規則顆粒的裝置及其去除方法，屬于高性能粉末制造技術領域。本發明的裝置包括料斗、傾斜平板、水平臺面和收料裝置，實現去除球形粉末中不規則粉末，提高了球形粉末的球形率、流動性。本發明的去除方法，去除球形顆粒上的一些黏附灰份以及一些流動性差的小顆粒球形顆粒，提高了用于3D打印球形粉末的質量，增加了3D打印使用的性能效果。本發明的去除球形粉末中不規則顆粒的裝置和去除方法，操作簡單，不僅可實現小批量的球形粉末去除操作，也可以制成大尺寸裝置，并實現自動化，從而在制粉生產線上使用。本發明還公開了的球形粉末中不規則顆粒含量的測量方法。

技術領域

本發明屬于高性能粉末制造技術領域，具體涉及一種去除球形粉末中不規則顆粒的裝置及其去除方法。

背景技術

3D打印作為一項先進制造技術，可實現新型網絡技術與先進材料技術、數字制造技術的密切結合，將成為第三次工業革命的核心關鍵技術。其中，金屬3D打印工藝中，金屬球形粉末是關鍵原材料，需要保證足夠的流動性和堆積密度，確保粉末輸送的穩定流暢性以及高堆積密度。因此，需要采用各種球形化技術來獲得球形粉末。

目前，生產3D打印金屬球形粉末材料主要有氣體霧化法(GA)、離心霧化法(PREP)，以及主要用于難熔金屬的等離子球化法(PS)。這些方法制備的粉末中，由于工藝本身的局限或者工藝控制不當，容易產生一些未被球形化或者球形效果不佳的粉末顆粒，如GA粉末顆粒可能存在橢球、癟球和衛星球，PREP粉末顆粒也可能存在癟球、啞鈴連帶狀顆粒，PS粉末可能存在一些未被球化的顆粒或者贅生物較多的球形顆粒。這些未被球形化或者球形效果不佳的粉末顆粒，將影響整體粉末的流動性效果，從而影響3D打印使用的性能效果。

針對以上情況，在生產過程中改進優化工藝參數，提高球形率是途徑之一。但是由于技術本身的局限性，球形率達到上限難以再提高；或者通過降低生產效率來提高球形率，這樣造成產能的損失下降。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種去除球形粉末中不規則顆粒的裝置及其去除方法，把球形粉末中夾雜的一些未被球形化或者球形效果不佳的不規則顆粒去除掉，提高球形粉末的球形率，從而提高粉末流動性和堆積密度，進一步提升粉末性能。

本發明提供一種去除球形粉末中不規則顆粒的裝置，所述裝置包括料斗、傾斜平板、水平臺面和收料裝置，所述料斗位于所述傾斜平板上方，所述收料裝置位于所述水平臺面的下方；所述傾斜平板的斜度為θ(即所述傾斜平板與水平方向之間有夾角θ)，所述水平臺面平行于水平方向；所述傾斜平板的下端連接在所述水平臺面的一端，所述收料裝置設置于所述水平臺面的另一端。

根據本發明的實施方案，所述傾斜平板的長度與所述水平臺面的長度比值范圍為8-20，優選為10-15。

根據本發明的實施方案，所述水平臺面的長度為5-50mm。

根據本發明的實施方案，所述傾斜平板的斜度θ為10°-70°，優選為10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°。

根據本發明的實施方案，所述料斗和所述傾斜平板可調節的固定在支撐架上。優選地，支撐架上還設有支撐桿，所述料斗和所述傾斜平板可通過所述支撐桿調節高度或斜度，從而使漏斗的下端部和傾斜平板間距盡量小。

根據本發明的實施方案，所述傾斜平板和所述水平臺面可拆卸的設置在所述裝置上，并根據需要更換。