CN110935884A - 一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，包括加热组件、观察机构、气雾造粉组件、冷却组件以及筛分处理机构，所述加热组件包括支撑架、加热筒体、两组挤压辊、两组挤压电机、两组导向辊以及加热线圈，所述观察机构包括观察窗、若干阻尼转轴、若干射灯以及检修门板，所述气雾造粉组件包括风机、环形母管、若干支管以及若干气雾喷嘴，所述冷却组件包括冷却罐体、换热管、水泵以及热水储罐，所述筛分处理机构包括导料管、振筛电机、振筛网、储料罐和储渣罐。本发明便于在运行过程中进行观察，方便根据观察结构进行调整，通过筛分处理机构有效的实现筛分。

Description

一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器

技术领域

本发明涉及金属粉体制粉器技术领域，具体为一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器。

背景技术

目前3D打印耗材可大致分为三类，第一类是粉末类耗材；第二类是光敏类耗材，最常见的是光敏树脂，主要用于光固化成型；第三类是熔融丝料类耗材，如石蜡、塑料、低熔点合金丝等材料，主要用于塑料件、铸造用蜡膜或模型等，粉末类耗材作为3D打印中常用的耗材，主要有如钛、铌、锆、不锈钢以及合金材质的金属粉体。

目前的金属粉体加工过程中，一般采用坩埚加热、电极感应加热和等离子加热三种加热的方式对金属进行熔化，熔化后的金属在气流的作用下吹散并冷血，生产相应的粉体，然后在后续的打印中使用，为了保障制粉的纯度，为了避免坩埚和等离子加热过程中壳体与钛、铌和锆接触而造成污损，一般是将材料加工成棒体，采用电极感应加热的方式对其材料的棒体进行加热。

但是，现有的制粉器在使用过程中，一般缺少相应的观察机构，这就导致难以根据实际的使用情况调整输料的速度，不利于进行有效的调节，另一方面，在使用过程中，缺少对制粉后粉体的筛分处理，容易导致不符合要求的粉体进入后续的工序，影响后续的3D打印。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，包括：

加热组件，所述加热组件包括支撑架、加热筒体、两组挤压辊、两组挤压电机、两组导向辊以及加热线圈，所述加热筒体通过螺栓固定安装于支撑架的上部，所述加热筒体的顶壁中心部位开设有进料孔，两组所述挤压电机通过电机座对称安装于加热筒体的顶壁，两组所述挤压辊通过联轴器分别安装于两组所述挤压电机的输出端，两组所述挤压辊呈相对设置，两组所述挤压辊之间的部位与进料孔的上部相对，所述加热筒体的内部对称安装有两组支撑杆，两组所述导向辊均转动安装于两组所述支撑杆的端部，两组所述挤压辊与两组所述导向辊之间均卡接有金属棒，所述加热线圈绕接于加热筒体的中段外壁；

观察机构，所述观察机构包括观察窗、若干阻尼转轴、若干射灯以及检修门板，所述观察窗安装于加热筒体的侧部，所述观察窗的中部安装有耐高温玻璃板，若干所述阻尼转轴均安装于加热筒体的侧部，若干所述射灯均通过螺栓分别安装于若干所述阻尼转轴的转动端，所述检修门板铰接于加热筒体的侧部；

气雾造粉组件，所述气雾造粉组件包括风机、环形母管、若干支管以及若干气雾喷嘴，所述风机通过风机座安装于加热筒体的侧部，所述风机的进气端密封连接有进气罩，所述进气罩的端安装有棉纱过滤网，所述风机的出气端通过法兰与环形母管密封连通，若干所述支管均螺纹连接于环形母管的侧部，若干所述支管均贯穿加热筒体的侧壁并伸入加热筒体的内部，若干所述气雾喷嘴均分别螺纹连接于若干所述支管的出气端，若干所述气雾喷嘴均向金属棒中心线的外延线方向倾斜20°-30°；

冷却组件，所述冷却组件包括冷却罐体、换热管、水泵以及热水储罐，所述冷却罐体安装于支撑架的侧部并与加热筒体的下部连通，所述换热管绕设于冷却罐体的外侧，所述水泵通过水泵座安装于支撑架的侧部，所述热水储罐安装于支撑架的侧部，所述换热管的出水端通过排水管与热水储罐的上部连通，所述水泵的出水端通过给水管与换热管的进水端连通；

以及筛分处理机构，所述筛分处理机构包括导料管、振筛电机、振筛网、储料罐和储渣罐，所述导料管通过法兰安装于冷却罐体的下部，所述振筛网通过弹簧架设于导料管的内部，所述振筛电机通过电机座安装于导料管的侧部，所述振筛电机的输出端贯穿导料管的侧壁与振筛网的侧部相连，所述振筛网的侧部连接有导渣板，所述导渣板贯穿导料管的侧部外延至导料管的外部，所述储渣罐设置于导渣板的下部，所述储料罐设置于导料管的下部。

优选的，所述加热筒体的下部呈圆柱台形设置，所述加热筒体临近进料孔的内侧胶接有弹性橡胶圈，所述弹性橡胶圈与金属棒的外壁密封相贴。

优选的，两组所述挤压辊的侧部均开设有缺口，所述缺口的外侧套设有表面粗糙的橡胶套，两组所述挤压辊的转动方向相反。

优选的，若干所述射灯的照射端均与耐高温玻璃板的侧部相对，所述耐高温玻璃板的透光度在90%-95%。

优选的，所述环形母管套设于加热筒体的外侧，所述环形母管的中部以及若干所述支管的中部均安装有电动调节阀，所述环形母管的侧部安装有气体流量计。

优选的，所述换热管呈螺旋状设置，所述换热管为不锈钢换热管，所述换热管与给水管以及换热管与排水管的连接部位均设置有密封圈。

优选的，所述导料管的侧部开设有与导渣板配合的出渣口，所述导渣板的截面呈凹字形设置。

优选的，所述储料罐和储渣罐的侧部均安装有料位计。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过两组挤压辊和两组导向辊的配合，利用挤压电机的运行带动金属棒移动，实现进料过程中，通过为加热线圈供电，利用涡流原理产生热量，对金属棒进行加热并使得金属棒熔化；

2、熔化的金属棒在重力的作用下滴落，运行风机，风机将外部经过滤的冷空气依次通入环形母管、支管和气雾喷嘴，通过气雾喷嘴产生气雾并对融化的金属液滴进行喷吹，使得金属液滴破碎分裂成粉体，并实现初步的降温；

3、通过水泵向换热管的内部通入冷水，并通过冷水对冷却罐体的内部进行换热降温，对金属粉体进行冷却，换热后的热水进入热水储罐的内部，方便后续的使用；

4、通过观察窗和射灯的配合，利用阻尼转轴实现射灯角度的调节，并通过观察窗对加热筒体的内部进行照射，方便在运行过程中观察运行情况，便于根据运行情况调整相应设备的运行参数；

5、通过振筛电机的运行带动振筛网振动，对落入振筛网上部的物料进行振筛，符合粒径要求的物料落入储料罐的内部，不符合粒径要求的物料通过出渣口和导渣板的配合进入储渣罐的内部，简便的对金属粉体进行处理，保障后续的使用。

附图说明

图1为本发明的主视剖视示意图；

图2为本发明的挤压电机部分结构俯视示意图；

图3为本发明的环形母管部分结构俯视剖视示意图；

图4为本发明的冷区罐体部分结构放大剖视示意图。

图中：1、加热组件；101、支撑架；102、加热筒体；103、挤压辊；104、挤压电机；105、导向辊；106、加热线圈；107、进料孔；108、支撑杆；109、金属棒；2、观察机构；201、观察窗；202、阻尼转轴；203、射灯；204、检修门板；205、耐高温玻璃板；3、气雾造粉组件；301、风机；302、环形母管；303、支管；304、气雾喷嘴；305、进气罩；306、棉纱过滤网；4、冷却组件；401、冷却罐体；402、换热管；403、水泵；404、热水储罐；405、排水管；406、给水管；5、筛分处理机构；501、导料管；502、振筛电机；503、振筛网；504、储料罐；505、储渣罐；506、导渣板；6、弹性橡胶圈；7、缺口；8、橡胶套；9、电动调节阀；10、气体流量计；11、密封圈；12、出渣口；13、料位计。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，包括：加热组件1，加热组件1包括支撑架101、加热筒体102、两组挤压辊103、两组挤压电机104、两组导向辊105以及加热线圈106，加热筒体102通过螺栓固定安装于支撑架101的上部，加热筒体102的顶壁中心部位开设有进料孔107，两组挤压电机104通过电机座对称安装于加热筒体102的顶壁，两组挤压辊103通过联轴器分别安装于两组挤压电机104的输出端，两组挤压辊103呈相对设置，两组挤压辊103的侧部均开设有缺口7，缺口7的外侧套设有表面粗糙的橡胶套8，两组挤压辊103的转动方向相反，两组挤压辊103之间的部位与进料孔107的上部相对，加热筒体102的内部对称安装有两组支撑杆108，两组导向辊105均转动安装于两组支撑杆108的端部，两组挤压辊103与两组导向辊105之间均卡接有金属棒109，加热线圈106绕接于加热筒体102的中段外壁，加热筒体102的下部呈圆柱台形设置，加热筒体102临近进料孔107的内侧胶接有弹性橡胶圈6，弹性橡胶圈6与金属棒109的外壁密封相贴；

请参阅图1，观察机构2，观察机构2包括观察窗201、若干阻尼转轴202、若干射灯203以及检修门板204，观察窗201安装于加热筒体102的侧部，观察窗201的中部安装有耐高温玻璃板205，若干阻尼转轴202均安装于加热筒体102的侧部，若干射灯203的照射端均与耐高温玻璃板205的侧部相对，耐高温玻璃板205的透光度在90%-95%，若干射灯203均通过螺栓分别安装于若干阻尼转轴202的转动端，检修门板204铰接于加热筒体102的侧部；

请参阅图1和图3，气雾造粉组件3，气雾造粉组件3包括风机301、环形母管302、若干支管303以及若干气雾喷嘴304，风机301通过风机座安装于加热筒体102的侧部，风机301的进气端密封连接有进气罩305，进气罩305的端安装有棉纱过滤网306，风机301的出气端通过法兰与环形母管302密封连通，环形母管302套设于加热筒体102的外侧，环形母管302的中部以及若干支管303的中部均安装有电动调节阀9，环形母管302的侧部安装有气体流量计10，若干支管303均螺纹连接于环形母管302的侧部，若干支管303均贯穿加热筒体102的侧壁并伸入加热筒体102的内部，若干气雾喷嘴304均分别螺纹连接于若干支管303的出气端，若干气雾喷嘴304均向金属棒109中心线的外延线方向倾斜20°-30°；

请参阅图1和图4，冷却组件4，冷却组件4包括冷却罐体401、换热管402、水泵403以及热水储罐404，冷却罐体401安装于支撑架101的侧部并与加热筒体102的下部连通，换热管402绕设于冷却罐体401的外侧，水泵403通过水泵座安装于支撑架101的侧部，热水储罐404安装于支撑架101的侧部，换热管402的出水端通过排水管405与热水储罐404的上部连通，水泵403的出水端通过给水管406与换热管402的进水端连通，换热管402呈螺旋状设置，换热管402为不锈钢换热管，换热管402与给水管406以及换热管402与排水管405的连接部位均设置有密封圈11；

请参阅图1和图4，以及筛分处理机构5，筛分处理机构5包括导料管501、振筛电机502、振筛网503、储料罐504和储渣罐505，导料管501通过法兰安装于冷却罐体401的下部，振筛网503通过弹簧架设于导料管501的内部，振筛电机502通过电机座安装于导料管501的侧部，振筛电机502的输出端贯穿导料管501的侧壁与振筛网503的侧部相连，振筛网503的侧部连接有导渣板506，导料管501的侧部开设有与导渣板506配合的出渣口12，导渣板506的截面呈凹字形设置，导渣板506贯穿导料管501的侧部外延至导料管501的外部，储渣罐505设置于导渣板506的下部，储料罐504设置于导料管501的下部，储料罐504和储渣罐505的侧部均安装有料位计13。

工作原理：通过两组挤压辊103和两组导向辊105的配合，利用挤压电机104的运行带动金属棒109移动，实现进料过程中，通过为加热线圈106供电，利用涡流原理产生热量，对金属棒109进行加热并使得金属棒109熔化；

熔化的金属棒109在重力的作用下滴落，运行风机301，风机301将外部经过滤的冷空气依次通入环形母管302、支管303和气雾喷嘴304，通过气雾喷嘴304产生气雾并对融化的金属液滴进行喷吹，使得金属液滴破碎分裂成粉体，并实现初步的降温；

通过水泵403向换热管402的内部通入冷水，并通过冷水对冷却罐体401的内部进行换热降温，对金属粉体进行冷却，换热后的热水进入热水储罐404的内部，方便后续的使用；

通过观察窗201和射灯203的配合，利用阻尼转轴202实现射灯203角度的调节，并通过观察窗201对加热筒体102的内部进行照射，方便在运行过程中观察运行情况，便于根据运行情况调整相应设备的运行参数；

通过振筛电机502的运行带动振筛网503振动，对落入振筛网503上部的物料进行振筛，符合粒径要求的物料落入储料罐504的内部，不符合粒径要求的物料通过出渣口12和导渣板506的配合进入储渣罐505的内部，简便的对金属粉体进行处理，保障后续的使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，其特征在于，包括：

加热组件（1），所述加热组件（1）包括支撑架（101）、加热筒体（102）、两组挤压辊（103）、两组挤压电机（104）、两组导向辊（105）以及加热线圈（106），所述加热筒体（102）通过螺栓固定安装于支撑架（101）的上部，所述加热筒体（102）的顶壁中心部位开设有进料孔（107），两组所述挤压电机（104）通过电机座对称安装于加热筒体（102）的顶壁，两组所述挤压辊（103）通过联轴器分别安装于两组所述挤压电机（104）的输出端，两组所述挤压辊（103）呈相对设置，两组所述挤压辊（103）之间的部位与进料孔（107）的上部相对，所述加热筒体（102）的内部对称安装有两组支撑杆（108），两组所述导向辊（105）均转动安装于两组所述支撑杆（108）的端部，两组所述挤压辊（103）与两组所述导向辊（105）之间均卡接有金属棒（109），所述加热线圈（106）绕接于加热筒体（102）的中段外壁；

观察机构（2），所述观察机构（2）包括观察窗（201）、若干阻尼转轴（202）、若干射灯（203）以及检修门板（204），所述观察窗（201）安装于加热筒体（102）的侧部，所述观察窗（201）的中部安装有耐高温玻璃板（205），若干所述阻尼转轴（202）均安装于加热筒体（102）的侧部，若干所述射灯（203）均通过螺栓分别安装于若干所述阻尼转轴（202）的转动端，所述检修门板（204）铰接于加热筒体（102）的侧部；

气雾造粉组件（3），所述气雾造粉组件（3）包括风机（301）、环形母管（302）、若干支管（303）以及若干气雾喷嘴（304），所述风机（301）通过风机座安装于加热筒体（102）的侧部，所述风机（301）的进气端密封连接有进气罩（305），所述进气罩（305）的端安装有棉纱过滤网（306），所述风机（301）的出气端通过法兰与环形母管（302）密封连通，若干所述支管（303）均螺纹连接于环形母管（302）的侧部，若干所述支管（303）均贯穿加热筒体（102）的侧壁并伸入加热筒体（102）的内部，若干所述气雾喷嘴（304）均分别螺纹连接于若干所述支管（303）的出气端，若干所述气雾喷嘴（304）均向金属棒（109）中心线的外延线方向倾斜20°-30°；

冷却组件（4），所述冷却组件（4）包括冷却罐体（401）、换热管（402）、水泵（403）以及热水储罐（404），所述冷却罐体（401）安装于支撑架（101）的侧部并与加热筒体（102）的下部连通，所述换热管（402）绕设于冷却罐体（401）的外侧，所述水泵（403）通过水泵座安装于支撑架（101）的侧部，所述热水储罐（404）安装于支撑架（101）的侧部，所述换热管（402）的出水端通过排水管（405）与热水储罐（404）的上部连通，所述水泵（403）的出水端通过给水管（406）与换热管（402）的进水端连通；

以及筛分处理机构（5），所述筛分处理机构（5）包括导料管（501）、振筛电机（502）、振筛网（503）、储料罐（504）和储渣罐（505），所述导料管（501）通过法兰安装于冷却罐体（401）的下部，所述振筛网（503）通过弹簧架设于导料管（501）的内部，所述振筛电机（502）通过电机座安装于导料管（501）的侧部，所述振筛电机（502）的输出端贯穿导料管（501）的侧壁与振筛网（503）的侧部相连，所述振筛网（503）的侧部连接有导渣板（506），所述导渣板（506）贯穿导料管（501）的侧部外延至导料管（501）的外部，所述储渣罐（505）设置于导渣板（506）的下部，所述储料罐（504）设置于导料管（501）的下部。

2.根据权利要求1所述的一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，其特征在于：所述加热筒体（102）的下部呈圆柱台形设置，所述加热筒体（102）临近进料孔（107）的内侧胶接有弹性橡胶圈（6），所述弹性橡胶圈（6）与金属棒（109）的外壁密封相贴。

3.根据权利要求1所述的一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，其特征在于：两组所述挤压辊（103）的侧部均开设有缺口（7），所述缺口（7）的外侧套设有表面粗糙的橡胶套（8），两组所述挤压辊（103）的转动方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，其特征在于：若干所述射灯（203）的照射端均与耐高温玻璃板（205）的侧部相对，所述耐高温玻璃板（205）的透光度在90%-95%。

5.根据权利要求1所述的一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，其特征在于：所述环形母管（302）套设于加热筒体（102）的外侧，所述环形母管（302）的中部以及若干所述支管（303）的中部均安装有电动调节阀（9），所述环形母管（302）的侧部安装有气体流量计（10）。

6.根据权利要求1所述的一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，其特征在于：所述换热管（402）呈螺旋状设置，所述换热管（402）为不锈钢换热管，所述换热管（402）与给水管（406）以及换热管（402）与排水管（405）的连接部位均设置有密封圈（11）。

7.根据权利要求1所述的一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，其特征在于：所述导料管（501）的侧部开设有与导渣板（506）配合的出渣口（12），所述导渣板（506）的截面呈凹字形设置。

8.根据权利要求1所述的一种具有观察处理机构的高纯净度球形金属粉体制粉器，其特征在于：所述储料罐（504）和储渣罐（505）的侧部均安装有料位计（13）。

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