CN109877042A - 一种钛合金细微粉末气体筛分器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种钛合金细微粉末气体筛分器，包括密闭容器(1)，密闭容器(1)顶部设有进粉口(2)、底部设有粗粉出口(3)和细粉出口(4)，所述密闭容器(1)内设有漏斗状筛网(5)，漏斗状筛网(5)内侧设有表面开孔的套筒(6)，套筒(6)顶端设有惰性气体输入口(7)，一电机(8)连接并驱动所述套筒(6)转动，所述密闭容器(1)上还设有气体排出口(9)。采用惰性气体并生成对应的循环气流，使筛网表面始终没有残余粉末的存在，既使粉末不会聚集在筛网表面导致阻塞筛网，降低筛选效率，也使筛选更均匀、安全、高效，同时使筛网无需频繁更换，简便易用。

Description

一种钛合金细微粉末气体筛分器

技术领域

本申请属于3D打印粉末筛分技术领域，尤其是涉及一种钛合金细微粉末气体筛分器。

背景技术

在3D打印粉末的筛分过程中，特别针对钛合金细微粉末，传统的筛网很难完成筛分，其原因是由于20微米以下的金属粉末具有极易团聚的物理性质，这样的物理性质使得粉末很容易堵塞筛网的网孔，使得筛粉效率极低。又因为钛合金的细微粉末具有极易燃爆的风险，所以普通的气流筛由于使用空气做动力且密封性不足的原因，无法作为合适的筛分工具。

如现有技术涉及一种筛分装置，包括投料组件、筛分组件以及真空上料组件，所述筛分组件包括网架、筛网主体以及导向件，所述筛网主体安装于所述网架中，所述导向件具有第一开口和第二开口以及围成导向通道的引导壁，所述第一开口的口径大于所述第二开口的口径，所述导向件安装于所述网架，所述第一开口配置成承接从所述筛网主体落下的物料，所述引导壁配置成承接从所述第一开口处落下的物料并将物料引导至所述第二开口处，所述投料组件配置成将物料投放至所述筛网主体上，所述真空上料组件配置成将从所述筛网主体上筛分后的物料收集并投放至所述投料组件。但上述筛分装置没有办法解决金属粉末聚集和爆燃的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中筛选装置对钛合金的细微粉末的筛选能力的不足，从而提供一种能有效避免金属粉末聚集和爆燃的钛合金细微粉末气体筛分器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种钛合金细微粉末气体筛分器，包括密闭容器，密闭容器顶部设有进粉口、底部设有粗粉出口和细粉出口，所述密闭容器内设有漏斗状筛网，漏斗状筛网内侧设有表面开孔的套筒，套筒顶端设有惰性气体输入口，一电机连接并驱动所述套筒转动，所述密闭容器上还设有气体排出口，所述漏斗状筛网的宽口端连接所述进粉口、窄口端连接所述粗粉出口，转动的所述套筒产生气流，气流搅动由所述进粉口加入的粉末，并使粉末分别由所述粗粉出口或经漏斗状筛网筛选后由所述细粉出口排出。

在其中一个实施例中，所述密闭容器和漏斗状筛网为不锈钢材质。

在其中一个实施例中，所述漏斗状筛网的筛孔直径为10～20μm。

在其中一个实施例中，所述电机安装在所述密闭容器顶部，所述电机和所述密闭容器连接处设有旋转密封接头，旋转密封接头两端分别连接所述电机输出端和所述套筒。

在其中一个实施例中，所述惰性气体为氩气。

在其中一个实施例中，所述套筒上开孔的直径为0.2～2mm。

在其中一个实施例中，所述套筒上相邻两个开孔之间高度相差为5mm，相邻两个开孔之间的旋转角度相差90°。

在其中一个实施例中，所述密闭容器内侧壁上还安装有氧气传感器。

在其中一个实施例中，所述窄口端还设有球阀。

在其中一个实施例中，所述气体排出口外侧连接有过滤装置，过滤装置包括过滤网和海绵吸附层。

本发明的有益效果是：采用惰性气体并生成对应的循环气流，使筛网表面始终没有残余粉末的存在，既使粉末不会聚集在筛网表面导致阻塞筛网，降低筛选效率，也使筛选更均匀、安全、高效，同时使筛网无需频繁更换，简便易用；气流循环下的漏斗状筛网有效分离了粗粉和细粉，并通过过滤装置使产品和工作环境洁净无污染。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

请参考图1，一种钛合金细微粉末气体筛分器，包括密闭容器1。容器的密封性对粉末筛分，尤其对钛合金细微粉末具有较大影响，密闭容器1可有效防止粉末外溢、氧气进入和环境污染。密闭容器1顶部设有进粉口2、底部设有粗粉出口3和细粉出口4。粗细不一的待筛分粉末从进粉口2倒入，然后在进粉口2塞上密封塞或盖上密封盖，防止在工作中粉末溢出。在其中一个实施例中，可采用橡胶密封塞，可取得较好的密封效果。粗粉出口3和细粉出口4则分别用于取出筛分后的粗粉和细粉。密闭容器1内设有漏斗状筛网5，漏斗状筛网5的筛孔大小影响到粗粉和细粉和划分，其中，粗粉无法通过筛孔而细粉可通过筛孔到达漏斗状筛网5外侧，从而完成筛选。在本实施例中，筛网呈漏斗状可使粗粉自然聚集下落，并由底部排出，而细粉经过筛网主体的筛选运动至漏斗状筛网5外的密闭容器1空间内。

考虑到包括钛合金细微粉末在内的金属粉末的易燃易爆性，在筛选等工艺中会在装置内充斥惰性气体，以保证生产的安全性。在本实施例中，利用惰性气体产生的气流来提升筛粉效果，并保证安全性。漏斗状筛网5内侧设有表面开孔的套筒6，套筒6即为中空筒，套筒6顶端设有惰性气体输入口7，惰性气体由惰性气体输入口7进入并经过套筒6中空部分由开孔喷出，一电机8连接并驱动套筒6转动并使开孔喷出的惰性气体在漏斗状筛网5内侧形成气流，搅动粉末。在不同实施例中，套筒6可以形成多种形状的可供气流通过和流出的结构，如圆柱形、喇叭形等。上述密闭容器1上还设有气体排出口9，漏斗状筛网5的宽口端(位于漏斗状筛网5顶部)连接进粉口2、窄口端(位于漏斗状筛网5底部)连接粗粉出口3，转动的套筒6产生的气流搅动由进粉口2加入的粉末，当粉末贴近筛网后，小于筛网筛孔的细粉由筛网滤出，大于筛网筛孔的粗粉向下落下，筛选后的两种粉末分别由粗粉出口3，或经漏斗状筛网5筛选后由细粉出口4排出。

在其他一些实施例中，在漏斗状筛网5或密闭容器1上安装振动装置，如振动电机。粗粉受重力、气流等影响下落，为了进一步增加粗粉下落效果，防止粉末阻塞筛网，振动装置振动漏斗状筛网5或密闭容器1。

为了保证安全性的同时降低生产成本，在其中一个实施例中，密闭容器1和漏斗状筛网5为不锈钢材质。在其他一些实施例中，亚克力材质也可用于制作上述密闭容器1。

在其中一个实施例中，漏斗状筛网5的筛孔直径为10～20μm。在不同的实施例中，根据生产及工艺需求和变化，筛孔直径可以为10μm、15μm或20μm。如当采用20μm筛孔的漏斗状筛网5时，小于20μm的粉末随气体流出筛网，大于20μm的粉末则在筛网内部停留。

在其中一个实施例中，电机8安装在密闭容器1顶部，电机8和密闭容器1连接处设有旋转密封接头，旋转密封接头两端分别连接电机8输出端和套筒6。电机8可采用转动电机，电机8带动套筒6做规则的转动并产生回旋气流。为了保证密闭容器1密封性，旋转密封接头被安装在密闭容器1上，并可实现密闭容器1外侧的电机8对密闭容器1内侧套筒6的驱动。

在其中一个实施例中，惰性气体为氩气，氩气可以把密闭容器1氧气置换，保证加工安全性。粉末在氩气回旋气流的带动下，在漏斗中运动。

在其中一个实施例中，套筒6上开孔的直径为0.2～2mm。在不同实施例中，开孔的直径可以为0.2mm、1mm或2mm。在其中一个实施例中，套筒6上相邻两个开孔之间高度相差为5mm，相邻两个开孔之间的旋转角度相差90°。加工方法可以是，在套筒6的最低点开一个孔，然后上移5mm，角度旋转90度，再做一个孔，以此循环，直到套筒6的最顶端。这样当套筒6高速转动时，充入的惰性气体如氩气在密闭容器1形成的腔体内可以形成回旋气流，气流尤其集中在筛网内侧，并使粉末过滤取得较好效果。

在其中一个实施例中，密闭容器1内侧壁上还安装有氧气传感器10。在工作开始前，先缓慢加入惰性气体防止粉末被快速吹散后产生摩擦引起爆炸，直到氧气传感器10度数小于2％，再加大惰性气体流量并打开电机8开始筛粉。氧气传感器10及时监控密闭容器1内的氧含量，这样做的好处是降低在腔体内混有氧气的状态下，因粉末的快速撞击而产生的燃爆风险。

在其中一个实施例中，窄口端还设有球阀11。粉末充分筛分后，关闭惰性气体输入口7和电机8，打开球阀11，将粗粉和细粉分别由对应取出口取出。

在其中一个实施例中，气体排出口9外侧连接有过滤装置，过滤装置包括过滤网12和海绵吸附层13，过滤网12的孔径为1μm，保证内部加工环境及流出气体洁净无污染。

综上所述，本发明的有益效果是：采用惰性气体并生成对应的循环气流，使筛网表面始终没有残余粉末的存在，既使粉末不会聚集在筛网表面导致阻塞筛网，降低筛选效率，也使筛选更均匀、安全、高效，同时使筛网无需频繁更换，简便易用；气流循环下的漏斗状筛网有效分离了粗粉和细粉，并通过过滤装置使产品和工作环境洁净无污。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，包括密闭容器(1)，密闭容器(1)顶部设有进粉口(2)、底部设有粗粉出口(3)和细粉出口(4)，所述密闭容器(1)内设有漏斗状筛网(5)，漏斗状筛网(5)内侧设有表面开孔的套筒(6)，套筒(6)顶端设有惰性气体输入口(7)，一电机(8)连接并驱动所述套筒(6)转动，所述密闭容器(1)上还设有气体排出口(9)，所述漏斗状筛网(5)的宽口端连接所述进粉口(2)、窄口端连接所述粗粉出口(3)，转动的所述套筒(6)产生气流，气流搅动由所述进粉口(2)加入的粉末，并使粉末分别由所述粗粉出口(3)或经漏斗状筛网(5)筛选后由所述细粉出口(4)排出。

2.根据权利要求1所述的钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，所述密闭容器(1)和漏斗状筛网(5)为不锈钢材质。

3.根据权利要求1所述的钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，所述漏斗状筛网(5)的筛孔直径为10～20μm。

4.根据权利要求1所述的钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，所述电机(8)安装在所述密闭容器(1)顶部，所述电机(8)和所述密闭容器(1)连接处设有旋转密封接头，旋转密封接头两端分别连接所述电机(8)输出端和所述套筒(6)。

5.根据权利要求1所述的钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，所述惰性气体为氩气。

6.根据权利要求1所述的钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，所述套筒(6)上开孔的直径为0.2～2mm。

7.根据权利要求6所述的钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，所述套筒(6)上相邻两个开孔之间高度相差为5mm，相邻两个开孔之间的旋转角度相差90°。

8.根据权利要求1所述的钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，所述密闭容器(1)内侧壁上还安装有氧气传感器(10)。

9.根据权利要求1所述的钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，所述窄口端还设有球阀(11)。

10.根据权利要求1所述的钛合金细微粉末气体筛分器，其特征在于，所述气体排出口(9)外侧连接有过滤装置，过滤装置包括过滤网(12)和海绵吸附层(13)。