CN109396454A - 一种3d打印双级气雾化喷嘴 - Google Patents

一种3d打印双级气雾化喷嘴 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3D打印双级气雾化喷嘴，包括壳体、输出头、输出孔、混合腔、密封垫一、固定螺钉、雾化腔、下导座、隔离网、上导座、斜孔、输出管、输出通道、密封垫二、端盖一、副雾化喷头、连接座和腔室一等；本发明具有结构合理简单，设置的主雾化喷头，能够将一部分气液混合物雾化喷射到输出通道中使液态金属流粉碎成小液滴并凝固成粉末，而副雾化喷头则能够将另一部分雾化喷射到雾化腔中使液态金属流粉碎成小液滴并凝固成粉末，而后粉末再通过斜孔输送到混合腔中与输出通道喷射出的粉末进行混合，然后在通过输出孔喷出进行打印，这里通过将液态金属分流后进行粉碎成小液滴并凝固成粉末，能够提高液态金属雾化的效率和效果。

Description

一种3D打印双级气雾化喷嘴
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种3D打印双级气雾化喷嘴。
背景技术
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术；近年来3D打印得到了全球的高度关注，该技术能够简化产品制造程序，缩短产品研制周期，提高效率并降低成本，可广泛应用于国防、航天、汽车及机械制造等产业；但高质量低成本3D金属粉末的制备技术已成为3D打印技术发展瓶颈，3D打印金属粉末除需具备良好的可塑性外，还必须满足纯净度高、粉末粒径细小、氧含量低、粒度分布较窄、球形度高、流动性好和松装密度高等要求；气雾化制粉技术具有生产率高、成本低、球形度较好的优点，是制备金属及其合金粉末的主要方法之一；气雾化的基本原理是用高速气流将液态金属流粉碎成小液滴并凝固成粉末；气雾化的核心技术是控制气体对液态金属的作用过程，使气体的动能最大限度的转化为新生粉末的表面能，喷嘴是气雾化的关键技术；雾化气体通过喷嘴提高速度和增加能量，从而有效地破碎液态金属，制备出符合要求的球形或亚球形粉末；喷嘴控制着雾化介质的流动和流型，对雾化效率的高低和雾化过程的稳定性起着至关重要的作用；然而，现有的气雾化喷嘴普遍存在球形度低，成本高，细粉收得率低且不够均匀的问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种3D打印双级气雾化喷嘴，解决了现有的气雾化喷嘴普遍存在球形度低，成本高，细粉收得率低且不够均匀的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种3D打印双级气雾化喷嘴，其创新点在于：包括壳体、输出头、输出孔、混合腔、密封垫一、固定螺钉、雾化腔、下导座、隔离网、上导座、斜孔、输出管、输出通道、密封垫二、端盖一、副雾化喷头、连接座和腔室一；所述输出头固定连接在壳体底部，所述输出头内部中央竖向设有输出孔，所述输出头顶面与所述壳体底面之间设有密封垫一；所述混合腔设在壳体中央内部；所述下导座通过数个固定螺钉固定连接在混合腔内部底面上；所述雾化腔为数个，所述雾化腔分别均匀位于混合腔外侧四周，所述雾化腔呈圆形排列设在壳体中，所述雾化腔内侧均通过斜孔与混合腔内部相连通；所述隔离网为数个，所述隔离网分别固定连接在对应的雾化腔内部下侧；所述上导座位于下导座上侧，所述上导座外部与混合腔上侧内部相连，所述上导座内部固定连接在输出管下侧外部；所述输出管内部竖向设有输出通道；所述连接座下侧固定连接在壳体上侧，所述连接座底面外侧边缘处与所述壳体顶面之间设有密封垫二；所述腔室一设在连接座下侧中央内部，所述腔室一下侧外侧四周中均通过端盖一固定连接有副雾化喷头；所述副雾化喷头下侧出口分别与对应的混合腔内部相连通。
作为优选，还包括连通孔一、腔室二、连通孔二、连接头、输入装置、主雾化喷头、密封垫三、密封垫四和端盖二；所述腔室二位于腔室一上侧，所述腔室二设在连接座中央上侧内部，所述腔室二下侧外侧四周通过数个连通孔一与腔室一内部相连；所述连接头固定连接在连接座中央内部，所述连接头底部固定连接有主雾化喷头，所述连接头内部下侧四周通过数个连通孔二与腔室二内部相连通；所述输入装置固定连接在连接头上侧开口处；所述主雾化喷头底部固定连接在输出管顶部，所述主雾化喷头下侧出口与输出通道内部相连通；所述输出管上侧通过端盖二固定连接在连接座底部中央；所述端盖二顶面与所述输出管上侧台阶底面之间设有密封垫四；所述密封垫三设在混合腔上侧开口处与所述连接座底部之间。
作为优选，所述下导座上侧内部呈漏斗形状且上侧边缘处位于斜孔内侧出口处下侧。
作为优选，所述上导座下侧设有上大下小的锥面且锥面上侧边缘处位于斜孔内侧出口处上侧。
作为优选，所述斜孔呈外高内低设置且为锥孔。
作为优选，所述腔室一为圆形腔室。
作为优选，所述腔室二为圆形腔室。
作为优选，所述输入装置具体包括外壳、气腔、输入接头、输入管、出气孔和气管接头；所述外壳内部设有气腔，所述外壳顶部中央固定连接有输入接头；所述输入管上侧固定连接在气腔内部中央，所述输入管上侧入口与输入接头下侧出口相连通；所述气腔右侧入口处固定连接有气管接头，所述气腔下侧四周中均匀设有数个出气孔。
作为优选，所述气腔内部上下侧均设有导向锥面。
本发明的有益效果：
（1）本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，设置的主雾化喷头，能够将一部分气液混合物雾化喷射到输出通道中使液态金属流粉碎成小液滴并凝固成粉末，而副雾化喷头则能够将另一部分雾化喷射到雾化腔中使液态金属流粉碎成小液滴并凝固成粉末，而后粉末再通过斜孔输送到混合腔中与输出通道喷射出的粉末进行混合，然后在通过输出孔喷出进行打印，这里通过将液态金属分流后进行粉碎成小液滴并凝固成粉末，能够提高液态金属雾化的效率和效果。
（2）本发明中设置的隔离网，能够保证沉淀在雾化腔中液体不会随雾化后的粉末进入到混合腔中，从而提高了粉末喷出的均匀性和一致性。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图。
图2为输入装置的结构示意图。
1-壳体；2-输出头；3-输出孔；4-混合腔；5-密封垫一；6-固定螺钉；7-雾化腔；8-下导座；9-隔离网；10-上导座；11-斜孔；12-输出管；13-输出通道；14-密封垫二；15-端盖一；16-副雾化喷头；17-连接座；18-腔室一；19-连通孔一；20-腔室二；21-连通孔二；22-连接头；23-输入装置；24-主雾化喷头；25-密封垫三；26-密封垫四；27-端盖二；231-外壳；232-气腔；233-输入接头；234-输入管；235-出气孔；236-气管接头。
具体实施方式
如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种3D打印双级气雾化喷嘴，包括壳体1、输出头2、输出孔3、混合腔4、密封垫一5、固定螺钉6、雾化腔7、下导座8、隔离网9、上导座10、斜孔11、输出管12、输出通道13、密封垫二14、端盖一15、副雾化喷头16、连接座17和腔室一18；所述输出头2固定连接在壳体1底部，所述输出头2内部中央竖向设有输出孔3，所述输出头2顶面与所述壳体1底面之间设有密封垫一5；所述混合腔4设在壳体1中央内部；所述下导座8通过数个固定螺钉6固定连接在混合腔4内部底面上；所述雾化腔7为数个，所述雾化腔7分别均匀位于混合腔4外侧四周，所述雾化腔7呈圆形排列设在壳体1中，所述雾化腔7内侧均通过斜孔11与混合腔4内部相连通；所述隔离网9为数个，所述隔离网9分别固定连接在对应的雾化腔7内部下侧；所述上导座10位于下导座8上侧，所述上导座10外部与混合腔4上侧内部相连，所述上导座10内部固定连接在输出管12下侧外部；所述输出管12内部竖向设有输出通道13；所述连接座17下侧固定连接在壳体1上侧，所述连接座17底面外侧边缘处与所述壳体1顶面之间设有密封垫二14；所述腔室一18设在连接座17下侧中央内部，所述腔室一18下侧外侧四周中均通过端盖一15固定连接有副雾化喷头16；所述副雾化喷头16下侧出口分别与对应的混合腔4内部相连通。
其中，还包括连通孔一19、腔室二20、连通孔二21、连接头22、输入装置23、主雾化喷头24、密封垫三25、密封垫四26和端盖二27；所述腔室二20位于腔室一18上侧，所述腔室二20设在连接座17中央上侧内部，所述腔室二20下侧外侧四周通过数个连通孔一19与腔室一18内部相连；所述连接头22固定连接在连接座17中央内部，所述连接头22底部固定连接有主雾化喷头24，所述连接头22内部下侧四周通过数个连通孔二21与腔室二20内部相连通；所述输入装置23固定连接在连接头22上侧开口处；所述主雾化喷头24底部固定连接在输出管12顶部，所述主雾化喷头24下侧出口与输出通道13内部相连通；所述输出管12上侧通过端盖二27固定连接在连接座17底部中央；所述端盖二27顶面与所述输出管12上侧台阶底面之间设有密封垫四26；所述密封垫三25设在混合腔4上侧开口处与所述连接座17底部之间。
其中，所述下导座8上侧内部呈漏斗形状且上侧边缘处位于斜孔11内侧出口处下侧；所述上导座10下侧设有上大下小的锥面且锥面上侧边缘处位于斜孔11内侧出口处上侧；所述斜孔11呈外高内低设置且为锥孔；所述腔室一18为圆形腔室；所述腔室二20为圆形腔室。
如图2所示，所述输入装置23具体包括外壳231、气腔232、输入接头233、输入管234、出气孔235和气管接头236；所述外壳231内部设有气腔232，所述外壳231顶部中央固定连接有输入接头233；所述输入管234上侧固定连接在气腔232内部中央，所述输入管234上侧入口与输入接头233下侧出口相连通；所述气腔232右侧入口处固定连接有气管接头236，所述气腔232下侧四周中均匀设有数个出气孔235。
其中，所述气腔232内部上下侧均设有导向锥面。
本发明的使用状态为：本发明具有结构合理简单、生产成本低、安装方便，工作时，液态金属首先通过输入接头233和输入管234输送到连接头22内部，同时高压气体通过气管接头236、气腔232和出气孔235输送到连接头22内部与液态金属混合，而后一部分气液混合物通过主雾化喷头24雾化喷射到输出通道13中使液态金属流粉碎成小液滴并凝固成粉末，而另一部分则依次通过连通孔二21、腔室二20、连通孔一19、腔室一18和副雾化喷头16雾化喷射到雾化腔7中使液态金属流粉碎成小液滴并凝固成粉末，而后粉末再通过斜孔11输送到混合腔4中与输出通道13喷射出的粉末进行混合，然后在通过输出孔3喷出进行打印，这里通过将液态金属分流后进行粉碎成小液滴并凝固成粉末，能够提高液态金属雾化的效率和效果，另外设置的隔离网9，能够保证沉淀在雾化腔7中液体不会随雾化后的粉末进入到混合腔4中，从而提高了粉末喷出的均匀性和一致性。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
在发明中， 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
以上显示和描述了发明的基本原理和主要特征和发明的优点，本行业的技术人员应该了解，发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明发明的原理，在不脱离发明精神和范围的前提下，发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内，发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种3D打印双级气雾化喷嘴，其特征在于：包括壳体（1）、输出头（2）、输出孔（3）、混合腔（4）、密封垫一（5）、固定螺钉（6）、雾化腔（7）、下导座（8）、隔离网（9）、上导座（10）、斜孔（11）、输出管（12）、输出通道（13）、密封垫二（14）、端盖一（15）、副雾化喷头（16）、连接座（17）和腔室一（18）；
所述输出头（2）固定连接在壳体（1）底部，所述输出头（2）内部中央竖向设有输出孔（3），所述输出头（2）顶面与所述壳体（1）底面之间设有密封垫一（5）；
所述混合腔（4）设在壳体（1）中央内部；
所述下导座（8）通过数个固定螺钉（6）固定连接在混合腔（4）内部底面上；
所述雾化腔（7）为数个，所述雾化腔（7）分别均匀位于混合腔（4）外侧四周，所述雾化腔（7）呈圆形排列设在壳体（1）中，所述雾化腔（7）内侧均通过斜孔（11）与混合腔（4）内部相连通；
所述隔离网（9）为数个，所述隔离网（9）分别固定连接在对应的雾化腔（7）内部下侧；
所述上导座（10）位于下导座（8）上侧，所述上导座（10）外部与混合腔（4）上侧内部相连，所述上导座（10）内部固定连接在输出管（12）下侧外部；
所述输出管（12）内部竖向设有输出通道（13）；
所述连接座（17）下侧固定连接在壳体（1）上侧，所述连接座（17）底面外侧边缘处与所述壳体（1）顶面之间设有密封垫二（14）；
所述腔室一（18）设在连接座（17）下侧中央内部，所述腔室一（18）下侧外侧四周中均通过端盖一（15）固定连接有副雾化喷头（16）；
所述副雾化喷头（16）下侧出口分别与对应的混合腔（4）内部相连通。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印双级气雾化喷嘴，其特征在于：还包括连通孔一（19）、腔室二（20）、连通孔二（21）、连接头（22）、输入装置（23）、主雾化喷头（24）、密封垫三（25）、密封垫四（26）和端盖二（27）；
所述腔室二（20）位于腔室一（18）上侧，所述腔室二（20）设在连接座（17）中央上侧内部，所述腔室二（20）下侧外侧四周通过数个连通孔一（19）与腔室一（18）内部相连；
所述连接头（22）固定连接在连接座（17）中央内部，所述连接头（22）底部固定连接有主雾化喷头（24），所述连接头（22）内部下侧四周通过数个连通孔二（21）与腔室二（20）内部相连通；
所述输入装置（23）固定连接在连接头（22）上侧开口处；
所述主雾化喷头（24）底部固定连接在输出管（12）顶部，所述主雾化喷头（24）下侧出口与输出通道（13）内部相连通；
所述输出管（12）上侧通过端盖二（27）固定连接在连接座（17）底部中央；
所述端盖二（27）顶面与所述输出管（12）上侧台阶底面之间设有密封垫四（26）；
所述密封垫三（25）设在混合腔（4）上侧开口处与所述连接座（17）底部之间。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印双级气雾化喷嘴，其特征在于：所述下导座（8）上侧内部呈漏斗形状且上侧边缘处位于斜孔（11）内侧出口处下侧。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印双级气雾化喷嘴，其特征在于：所述上导座（10）下侧设有上大下小的锥面且锥面上侧边缘处位于斜孔（11）内侧出口处上侧。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印双级气雾化喷嘴，其特征在于：所述斜孔（11）呈外高内低设置且为锥孔。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印双级气雾化喷嘴，其特征在于：所述腔室一（18）为圆形腔室。
7.根据权利要求2所述的一种3D打印双级气雾化喷嘴，其特征在于：所述腔室二（20）为圆形腔室。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印双级气雾化喷嘴，其特征在于：所述输入装置（23）具体包括外壳（231）、气腔（232）、输入接头（233）、输入管（234）、出气孔（235）和气管接头（236）；
所述外壳（231）内部设有气腔（232），所述外壳（231）顶部中央固定连接有输入接头（233）；
所述输入管（234）上侧固定连接在气腔（232）内部中央，所述输入管（234）上侧入口与输入接头（233）下侧出口相连通；
所述气腔（232）右侧入口处固定连接有气管接头（236），所述气腔（232）下侧四周中均匀设有数个出气孔（235）。
9.根据权利要求8所述的一种3D打印双级气雾化喷嘴，其特征在于：所述气腔（232）内部上下侧均设有导向锥面。
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