CN109746436A - 一种制备增材制造材料的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备增材制造材料的装置，包括炉体，所述炉体由导热板分隔成左右两个空间，其中一个空间为供热室，另一个空间为放置金属颗粒的容纳室，所述容纳室上侧连接有放置另外的金属颗粒的放置室，该放置室室壁内成型有空腔；所述供热室从侧部和底部向容纳室供热，容纳室的金属颗粒熔化产生的余热通过放置室底部和所述空腔对该放置室供热。本发明采用容纳室和放置室可将不同的金属颗粒分开放置，且通过对容纳室侧部和底部同时供热，使其内的金属颗粒均匀受热，同时利用容纳室产生的余热对放置室内的金属颗粒加热，从而可满足不同金属颗粒的加热要求，一方面可提高材料的制备质量，另一方可节约能源，降低生产成本。

Description

一种制备增材制造材料的装置

技术领域

本发明涉及增材制造材料的制备设备。

背景技术

增材制造技术属于快速成型技术的一种。它是一种以数字模型文件为基础，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末状金属或塑料等可粘合材料进行逐层堆积黏结叠加成型，最终制造出实体产品的技术，其核心原理是“分层制造，逐层叠加”，与传统“减材制造”的制造技术相比，具有实现一体制造复杂形状工件、大大缩短产品生产周期、节省大量材料、提高生产效率等明显优势。现有增材制造材料的制备设备一般采用反应炉对各种金属材料进行熔炼反应，如铜粒、镍粒、锡粒等，其是将这些颗粒一并加入反应炉进行熔炼。但在实施中，由于各个金属颗粒的加热要求不同，这种方式势必影响增材制造材料的质量。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种可提高材料质量的制备增材制造材料的装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种制备增材制造材料的装置，包括炉体，所述炉体由导热板分隔成左右两个空间，其中一个空间为供热室，另一个空间为放置金属颗粒的容纳室，所述容纳室上侧连接有放置另外的金属颗粒的放置室，该放置室室壁内成型有空腔；所述供热室从侧部和底部向容纳室供热，容纳室的金属颗粒熔化产生的余热通过放置室底部和所述空腔对该放置室供热。

作为优选，所述导热板采用形成两个折弯的上、中、下三段折板构成，其中上折板和下折板均向容纳室侧倾斜，中折板向供热室侧倾斜。

作为优选，在所述容纳室内位于所述中折板和下折板的折弯处水平设置有可放置金属颗粒的隔板。

作为优选，在所述供热室内位于中折板与下折板的折弯处水平设有放置板，该放置板上安装有热源，该放置板上开设有导热孔，所述下折板上开设有连通容纳室与供热室的通孔。

作为优选，所述放置室呈顶部直径大底部直径小的椎形。

作为优选，所述放置室底部设有与所述容纳室相通的网孔。

作为优选，所述隔板向容纳室上部倾斜设置。

作为优选，所述通孔为向容纳室上部倾斜的斜孔。

从以上技术方案可知，本发明采用容纳室和放置室可将不同的金属颗粒分开放置，且通过对容纳室侧部和底部同时供热，使其内的金属颗粒均匀受热，同时利用容纳室产生的余热对放置室内的金属颗粒加热，从而可满足不同金属颗粒的加热要求，一方面可提高材料的制备质量，另一方可节约能源，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的优选方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1详细介绍本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

一种制备增材制造材料的装置，包括炉体11，所述炉体由导热板12分隔成左右两个空间，其中一个空间为供热室2，另一个空间为放置金属颗粒的容纳室3，所述容纳室上侧连接有放置另外的金属颗粒的放置室4，该放置室室壁内成型有空腔41；在实施过程中，所述供热室从侧部和底部同时向容纳室供热，保证容纳室内的金属颗粒受热均匀；同时，容纳室内的金属颗粒受热后产生的余热通过底部和所述空腔对所述放置室内的金属颗粒加热，从而使放置室内的金属颗粒受热均匀，提高加热效率。为了保证炉体的安全性，容纳室内的热气在对放置室加热的同时，还可从空腔流出。

在制备增材制造材料的过程中，可将铜粒置入容纳室内，同时在放置室内放置镍粒和锡粒等金属颗粒；加热开始后，首先，供热室对容纳室供热使铜粒先熔解，在熔解过程中产生的余热对放置室内的镍粒和锡粒预热，为了保证预热的效果，热量不仅从底部对放置室加热，而且通过空腔从侧壁对放置室均匀加热，从而使镍粒和锡粒快速熔化后与铜粒一起熔炼，形成制备增材制造材料的合金液。

在实施过程中，所述导热板12采用形成两个折弯的上、中、下三段折板构成，其中上折板13和下折板15均向容纳室侧倾斜，中折板14向供热室侧倾斜。这样设置的下折板使得其对应的供热室形成了下端小、上端大的锥形区域，有利于将热量导入容纳室；这样设置的中折板使得其对应的容纳室形成了下端小、上端大的锥形区域，有利于放置金属颗粒，同时倾斜的中折板方便供热室加热，可提高加热效果；这样设置的上折板有利于供热室的气体排放，也有利用于容纳室的余热集中对放置室加热。

本发明在所述容纳室3内位于所述中折板和下折板的折弯处水平设置有可放置金属颗粒的隔板31，从而使容纳室的下折板处形成空隙，有利于放置或取出金属颗粒；且所述隔板向容纳室上部倾斜设置，使得容纳室上部呈漏斗状，一方面便于集中金属颗粒，另一方面有利用从底部对隔板加热。本发明还在所述供热室2内位于中折板与下折板的折弯处水平设有放置板21，该放置板上设有热源5，这样使得供热室的下折板处也形成了空隙，一方面可提供足够的燃烧空气，保证热源充分燃烧；另一方面方便排出热源燃烧后的废渣等。为了实现从底部对隔板加热，所述放置板上开设有导热孔22，所述下折板上开设有连通容纳室与供热室的通孔16，放置板上的热源产生的热量一部分从所述导热孔进入供热室下部，然后经过所述通过传递至容纳室的下部空间，从而实现对隔板加热，保证隔板上的金属颗粒受热均匀。作为优选，所述通孔为向容纳室上部倾斜的斜孔，有利于将供热室的热量导向隔板底部。在实施过程中，热源可采取煤、碳、电等，同时可通过在中折板处设置孔对容纳室内金属颗粒直接焙烧，也可不设置孔，而是通过导热的中折板对颗粒间接焙烧，其设计巧妙、应用灵活。

作为优选，所述放置室4呈顶部直径大底部直径小的椎形，有利于放置金属颗粒，也有利于热气沿空腔排出。所述放置室底部设有与所述容纳室相通的网孔42，当放置室内的金属颗粒软化或熔化后，可从网孔流入容纳室，从而与容纳室内的金属一起熔炼，形成制备增程制造材料的合金液。本发明充分利用余热对金属颗粒预热，对不同加热需要的金属颗粒同时加热，有效缩减了整个材料制备的时间，为实现工业化大批量生产节省成本。

上述实施方式仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。

Claims (8)

1.一种制备增材制造材料的装置，包括炉体，其特征在于：所述炉体由导热板分隔成左右两个空间，其中一个空间为供热室，另一个空间为放置金属颗粒的容纳室，所述容纳室上侧连接有放置另外的金属颗粒的放置室，该放置室室壁内成型有空腔；所述供热室从侧部和底部向容纳室供热，容纳室的金属颗粒熔化产生的余热通过放置室底部和所述空腔对该放置室供热。

2.根据权利要求1所述制备增材制造材料的装置，其特征在于：所述导热板采用形成两个折弯的上、中、下三段折板构成，其中上折板和下折板均向容纳室侧倾斜，中折板向供热室侧倾斜。

3.根据权利要求2所述制备增材制造材料的装置，其特征在于：在所述容纳室内位于所述中折板和下折板的折弯处水平设置有可放置金属颗粒的隔板。

4.根据权利要求2所述制备增材制造材料的装置，其特征在于：在所述供热室内位于中折板与下折板的折弯处水平设有放置板，该放置板上安装有热源，该放置板上开设有导热孔，所述下折板上开设有连通容纳室与供热室的通孔。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述制备增材制造材料的装置，其特征在于：所述放置室呈顶部直径大底部直径小的椎形。

6.根据权利要求5所述制备增材制造材料的装置，其特征在于：所述放置室底部设有与所述容纳室相通的网孔。

7.根据权利要求3所述制备增材制造材料的装置，其特征在于：所述隔板向容纳室上部倾斜设置。

8.根据权利要求4所述制备增材制造材料的装置，其特征在于：所述通孔为向容纳室上部倾斜的斜孔。