CN112533711A - 金属粉末制造装置及其坩埚容器和熔液喷嘴 - Google Patents

金属粉末制造装置及其坩埚容器和熔液喷嘴 Download PDF

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Abstract

金属粉末制造装置具备:喷雾槽(4);坩埚(11),其贮存熔液(8);熔液喷嘴(12),其使坩埚(11)中贮存的熔液(8)向喷雾槽(4)内流下;以及流体喷射喷嘴(22),其由向熔液喷嘴(12)的喷雾槽(4)侧的端部(12b)喷射流体(7)来粉碎从熔液喷嘴(12)流下的熔液流(8a)的多个喷射孔(21)构成,在该金属粉末制造装置中,熔液喷嘴(12)具备:熔液喷嘴主体(12c);以及节流部(12d),其具有熔液喷嘴主体(12c)的内径以下的内径,节流部(12d)的材质比熔液喷嘴主体(12c)的材质硬。

Description

金属粉末制造装置及其坩埚容器和熔液喷嘴
技术领域
本发明涉及一种金属粉末制造装置及其坩埚容器和熔液喷嘴,可通过向熔液喷嘴的喷雾槽侧的端部喷射流体,而使高压流体与从熔液喷嘴流下的熔融金属碰撞,来制造微小颗粒状的金属(金属粉末)。
背景技术
从熔融金属开始来制造微小颗粒状的金属(金属粉末)的方法有包括气体雾化法、水雾化法在内的雾化法。气体雾化法使熔液从贮存熔融金属的熔解槽的下部的熔液喷嘴流下,并从在熔液喷嘴的周围配置的多个气体喷射喷嘴向熔液喷吹惰性气体。从熔液喷嘴流出的熔融金属的流动被从气体喷射喷嘴喷出的惰性气体流截断并形成许多微小的金属液滴而向喷雾槽内落下,并因表面张力而球状化并凝固。由此,可利用喷雾槽底部的采集料斗对球状的金属粉末进行回收。
例如,日本特开2016-211027号公报公开了一种金属粉末的制造装置,其具有:在喷雾腔室(喷雾槽)上部设置并对熔液进行保持的坩埚、与上述坩埚的底部连接且一边喷吹上述惰性气体一边使上述熔液向上述喷雾腔室内落下的雾化喷嘴(熔液喷嘴)、在雾化喷嘴的周围设置并向沿雾化喷嘴流下的熔液喷吹高压的惰性气体来形成许多微小的金属液滴的多个惰性气体喷嘴(喷射喷嘴)、使上述喷雾腔室内进行气体置换的气体导入口和气体排出口、以及提供用于使上述喷雾腔室内成为氧化气氛和/或氮化气氛的气体的第二气体导入口。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-211027号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来,以使大量的金属颗粒层叠来进行所需形状的金属造形的金属3D打印机的材料等为代表,在雾化法中对于粒径与以往所需的金属粉末相比较小的金属粉末的需求高涨。粉末冶金或熔接等所使用的现有的金属粉末的粒径例如是70-100μm左右,但是3D打印机所使用的金属粉末的粒径非常小,例如是20-50μm左右。
另外,在采用雾化法的金属粉末制造装置中,其熔液喷嘴具备对熔液的流量进行控制的部分,即作为内径最细(窄)的部分的节流部。并且,熔液喷嘴通常采用单一的原料制造。例如,就氮化硼((Boron Nitride)BN)等材质比较软的原料而言,虽然对于因注入熔液时的急剧的温度变化而引起的冲击性的热应力(热冲击)的耐受性较强而不必担心熔液泄漏,但是会因为与熔液的接触而容易磨损,因此在连续使用后,节流部的内径会扩大,熔液流量比初始值增大,从而导致金属粉末的粒径扩大的问题。另一方面,就陶瓷等材质比较硬的原料而言,由于耐磨损性优异而具有即使与熔液反复地接触也能够保持节流部的内径的优点,但是容易因注入熔液时的热冲击而受损,因此会担心熔液泄漏的问题。
另外,在采用雾化法的金属粉末制造装置中,其喷雾喷嘴的类型包括:虽然量产性优异但是在生成微小颗粒的方面性能较差的自由落体型、以及虽然在生成微小颗粒的方面性能优异但是量产性较差的密闭型,在制造上述的非常细的金属粉末的情况下,优选采用后者的密闭型。密闭型的喷雾喷嘴具备向熔液喷嘴的前端喷射高压气体而使熔融金属粉碎的气体喷射喷嘴,但是从该气体喷射喷嘴喷射的气体会使熔液喷嘴的前端冷却。因此,就密闭型的喷雾喷嘴而言,熔液喷嘴上的热应力的分布与自由落体型相比而言容易不均匀,针对热冲击的措施与以往相比更加重要。
本发明针对上述情况而做出,其目的在于,提供一种金属粉末制造装置及其坩埚容器和熔液喷嘴,该金属粉末制造装置具备耐热冲击性较强且耐磨损性优异的密闭型的喷雾喷嘴。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的,本发明提供一种金属粉末制造装置,其具备:喷雾槽;坩埚,其贮存熔融金属;熔液喷嘴,其使上述坩埚中贮存的上述熔融金属向上述喷雾槽内流下;以及流体喷射喷嘴,其由向上述熔液喷嘴的上述喷雾槽侧的端部喷射流体来粉碎从上述熔液喷嘴流下的熔融金属的多个喷射孔构成,上述熔液喷嘴具备:熔液喷嘴主体;节流部,其具有上述熔液喷嘴主体的内径以下的内径,上述节流部的材质比上述熔液喷嘴主体的材质硬。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种金属粉末制造装置及其坩埚容器和熔液喷嘴,该金属粉末制造装置具备耐热冲击性较强且耐磨损性优异的密闭型的喷雾喷嘴。
附图说明
图1是将本发明的熔解槽以剖面示出的第一实施方式的金属粉末制造装置的整体结构图。
图2是本发明第一实施方式的金属粉末制造装置具备的气体喷射器和坩埚容器的剖视图。
图3是本发明第一实施方式的金属粉末制造装置具备的气体喷射器的立体图。
图4是本发明第一实施方式的金属粉末制造装置具备的坩埚容器的剖视图。
图5是采用了由耐热冲击性较差的材质(较硬的材质)形成的熔液喷嘴的坩埚容器的剖视图。
图6是采用了由耐磨损性较差的材质(较软的材质)形成的熔液喷嘴的坩埚容器的剖视图。
图7是表示本发明第一实施方式的金属粉末制造装置具备的坩埚容器的熔液喷嘴主体与节流部的材质的组合的表。
图8是本发明第二实施方式的金属粉末制造装置的坩埚容器和挡块的剖视图。
图9是本发明第三实施方式的金属粉末制造装置的坩埚容器的剖视图。
图10是第四实施方式的金属粉末制造装置的坩埚容器的剖视图。
图11是本发明第四实施方式的金属粉末制造装置的坩埚容器和挡块的剖视图。
图12是另一实施方式的金属粉末制造装置具备的坩埚容器的剖视图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
-金属粉末制造装置的整体结构-
图1是本发明实施方式的金属粉末制造装置即气体雾化装置的整体结构图,图2是图1的气体雾化装置的坩埚容器和气体喷射器的剖视图,图3是气体喷射器的立体图。在图1中,气体雾化装置具备熔解槽1、气体喷射器2、喷射气体供给管(喷射流体供给管)3、喷雾槽4、采集料斗5、以及排气管6。
熔解槽1是保持于真空环境或者惰性气体环境的密闭容器(密闭室),其内部收纳有坩埚容器10。如图2所示,坩埚容器10具有坩埚11和多个熔液喷嘴12(在图示例中为两个),该坩埚11贮存由固体状的金属(熔解原料)加热熔融而成的熔液(熔融金属)8(参照图2),该熔液喷嘴12使坩埚11中贮存的熔液8向喷雾槽4内流下。
气体喷射器2是向多个熔液喷嘴12的喷雾槽4侧的端部(也称为熔液喷嘴12的前端部)喷射高压流体(在本实施方式中为惰性气体),使从熔液喷嘴12流下的熔液流(熔融金属)8a粉碎成许多微小颗粒而向喷雾槽4内喷射熔融金属雾的器具(参照图2)。气体喷射器2具备:向多个熔液喷嘴12的喷雾槽4侧的端部12b分别喷射惰性气体7的多个喷射喷嘴(也称为流体喷射喷嘴或气体喷射喷嘴)22、将惰性气体7向多个喷射喷嘴22供给的气体流路23、以及供熔液喷嘴12各自插入的熔液喷嘴插入孔24。多个喷射喷嘴22由在多个熔液喷嘴12各自的周围呈环状配置的多个喷射孔21构成,并向各熔液喷嘴12的喷雾槽4侧的端部12b喷射惰性气体7。
在本文中,将熔液喷嘴12、和由在该熔液喷嘴12的周围设置的多个喷射孔21构成的喷射喷嘴22统称为喷雾喷嘴25。本实施方式的喷雾喷嘴25是所谓密闭型的喷嘴,即,该喷雾喷嘴25以在熔液喷嘴12的前端部的周围环绕的方式配置有多个喷射孔21的开口端,且从该多个喷射孔21(喷射喷嘴22)向熔液喷嘴12的前端部喷射气体来生成微小金属颗粒。密闭型的喷嘴由于从喷射孔21到熔液流的距离非常接近而具有在与熔液流发生碰撞之前气体流速的衰减小且在生成微小颗粒的方面优异的特点。另外,如图2或图3所示,本实施方式的金属粉末制造装置具备两个喷雾喷嘴25。多个喷雾喷嘴25各自构成为包含一个熔液喷嘴12、和由在该熔液喷嘴12的周围设置的多个喷射孔21构成的喷射喷嘴22。此外,图示仅为例示,喷雾喷嘴25也可以是一个或者三个以上。
喷射气体供给管3是用于向气体喷射器2注入惰性气体的配管,并与气体喷射器2内的气体流路23连接。
喷雾槽4是保持于惰性气体环境的容器,并且是供由气体喷射器2喷雾形成的微小颗粒状(金属颗粒)8b的液体金属在落下过程中急冷凝固的容器。此外,喷雾槽4是在上部和中部具有相同直径的圆筒状的容器,且为了易于回收金属粉末而在下部呈随着接近采集料斗5而直径减小的圆锥形状。
采集料斗5是对喷雾槽4中的在落下过程中凝固的粉末状的固体金属进行回收的器具且设置于喷雾槽4的底部。
排气管6是用于使在喷雾槽4和采集料斗5中充满的惰性气体从采集料斗5排出的配管并与采集料斗5连接。
-气体喷射器2-
在气体喷射器2设置有两个圆柱状的贯通孔即熔液喷嘴插入孔24,两个熔液喷嘴12分别插入于这两个熔液喷嘴插入孔24。熔解槽1内的熔液8在熔液喷嘴12内部的孔12a中作为熔液流8a流下并向喷雾槽4内放出。作为适于在气体喷射器2中流下的熔液8的直径大小的熔液喷嘴12的最小内径(后述的节流部12d的直径),例如可以选择比以往小的3mm以下的值。
气体喷射器2从与在侧面设置的气体吸入孔(未图示)连接的喷射气体供给管3注入高压的惰性气体7(以下称为高压气体),并使该高压气体经由在圆柱底面设置的喷射喷嘴22(喷射孔21)作为具有指向性的喷射气体射流(喷流气体7a)进行喷射。喷流气体7a向从熔液喷嘴12流下的熔液流8a喷出。熔液流8a在从喷射喷嘴22喷射的喷流气体7a的焦点附近与喷流气体7a所形成的倒圆锥状的流体膜发生碰撞而粉碎成许多微小颗粒8b。就通过从喷射喷嘴22喷出的喷射气体7a而形成雾状的微小颗粒8b的金属而言,在喷雾槽4内的落下过程中急速冷却并凝固成大量的金属粉而被采集料斗5回收。
<第一实施方式>
以下参照附图对本发明第一实施方式的金属粉末制造装置中的坩埚容器10的熔液喷嘴12的结构进行详细说明。
图4是第一实施方式的坩埚容器10的剖视图。此外,在以上使用图2和图3对金属粉末制造装置的整体结构进行的说明中,是对坩埚容器10具备两个熔液喷嘴12的情况进行了说明,但是以下为了简化说明而对坩埚容器10具备一个熔液喷嘴12的情况进行说明。另外,有时对于和上述附图相同的部分标记相同的符号而省略说明(对于此后的其它附图也同样如此)。
图4的坩埚容器10具备坩埚11和熔液喷嘴12。坩埚11是对由固体状的金属(熔解原料)进行加热熔融并贮存熔融金属(熔液8)的器具,并由耐热性优异的原料形成,优选例如由氧化铝(Alumina)、氧化镁(Magnesia)、氧化锆(二氧化锆)形成。在坩埚11的底面形成有喷嘴固定孔11a,该喷嘴固定孔11a是用于插入并固定熔液喷嘴12的贯通孔。
熔液喷嘴12是用于使坩埚11中贮存的熔液(熔融金属)8向喷雾槽4内流下的器具,其上端部(基端部)以插入于喷嘴固定孔11a内的状态通过粘接剂等与坩埚11固定。
另外,熔液喷嘴12具备:熔液喷嘴主体12c、以及节流部12d,该节流部12d具有熔液喷嘴主体12c的内径以下的内径。节流部12d和熔液喷嘴主体12c由不同材质的原料构成,节流部12d的材质比熔液喷嘴主体12c的材质硬。即,节流部12d由与熔液喷嘴主体12c的原料相比而言相对较硬的材质的原料形成,熔液喷嘴主体12c由与节流部12d的原料相比而言相对较软的材质的原料形成。
熔液喷嘴主体12c是上端部(基端部)插入于坩埚11的喷嘴固定孔11a并固定的圆筒状的喷嘴,且由与节流部12d的原料相比而言相对较软且耐热冲击性较强的材质的原料(例如氮化硅、氮化硼、二氧化硅等)形成。图4所示的熔液喷嘴主体12c具有前端部呈倒圆锥梯形而缩径的形状,但是熔液喷嘴主体12c的前端部的形状不限于该形状。
节流部12d用于控制熔液8的流量,且内径为熔液喷嘴主体12c的内径以下,并且是在熔液喷嘴主体12c的内侧通过粘接剂等固定的环状的部件。节流部12d由与熔液喷嘴主体12c的原料相比而言相对较硬且耐磨损性优异的材质的原料(例如氧化铝、氧化锆、碳化硅等)形成。
图4的节流部12d是外径与熔液喷嘴主体12c的内径大致相等的圆筒部件(管状部件),且固定于熔液喷嘴主体12c的内侧。节流部12d的轴向的喷雾槽4侧的端部(下端部)与熔液喷嘴主体12c的轴向的喷雾槽4侧的端部(前端部或者下端部)相比而言位于上方,节流部12d的轴向的坩埚11侧的端部(上端部)与熔液喷嘴主体12c的轴向的坩埚11侧的端部(基端部或者上端部)相比而言位于下方。
通常,较软的材质具有耐热冲击性较强的倾向,而较硬的材质具有耐磨损性优异的倾向。因此,熔液喷嘴12c优选采用与节流部12d相比而言相对较软的材质,节流部12d优选采用与熔液喷嘴12c相比而言相对较硬的材质。具体而言,作为熔液喷嘴主体12c的材质而优选采用水中落下的耐热冲击性(JIS R1648)为500℃以上的材质,作为节流部12d的材质而优选采用维氏硬度(JIS R1610)为10GPa以上的材质。图7示出了满足该条件的熔液喷嘴主体12c与节流部12d的材质的组合的例子。即,作为熔液喷嘴主体12c与节流部12d的材质的优选组合,可举出氮化硅与氧化锆(实施例1)、氮化硅与氧化铝(实施例2)、氮化硅与碳化硅(实施例3)、氮化硼与氧化锆(实施例4)、氮化硼与氧化铝(实施例5)、氮化硼与碳化硅(实施例6)、二氧化硅与氧化锆(实施例7)、二氧化硅与氧化铝(实施例8)、二氧化硅与碳化硅(实施例9)。
-当前的课题-
这里对现有的熔液喷嘴所存在的课题进行确认之后对本实施方式的金属粉末制造装置的效果进行说明。图5是以较硬且耐磨损性优异但是热冲击耐性较差的单一的材质(例如陶瓷)制造熔液喷嘴时的课题的说明图,图6是以较软且热冲击耐性优异但是耐磨损性较差的单一的材质(例如氮化硼)制造熔液喷嘴时的课题的说明图。
通常,在采用雾化法的金属粉末制造装置中,其熔液喷嘴由单一的原料制造。例如,就氮化硼((Boron Nitride)BN)等材质比较软的原料而言,对于因注入熔液时的急剧的温度变化而引起的冲击性的热应力(热冲击)的耐受性较强而较少担心熔液泄漏的问题。但是会因为与熔液的接触而容易磨损,因此在连续使用后,会如图6所示那样,节流部的直径(熔液喷嘴主体的内径12a)扩大,熔液流量比初始值增大,从而导致金属粉末的粒径扩大的问题。另一方面,就陶瓷等材质比较硬的原料而言,由于耐磨损性优异而具有即使与熔液反复地接触也能够保持节流部的直径的优点。但是容易因注入熔液时的热冲击而受损,因此会如图5所示那样,导致熔液喷嘴破损而发生熔液泄漏的问题。另外,在采用雾化法的金属粉末制造装置中,在其喷雾喷嘴不是采用自由落体型而是采用具备向熔液喷嘴的前端喷射高压气体来粉碎熔融金属的气体喷射喷嘴的密闭型的情况下,从该气体喷射喷嘴喷射的气体会使熔液喷嘴的前端冷却。因此,就密闭型的喷雾喷嘴而言,熔液喷嘴上的热应力的分布与自由落体型相比而言容易不均匀,针对热冲击的措施与以往相比更加重要。
-效果-
针对这样的课题,在以上述方式构成的本实施方式的金属粉末制造装置中,熔液喷嘴12由熔液喷嘴主体12c、和内径为熔液喷嘴主体12c的内径以下的节流部12d形成,且作为节流部12d的材质而采用与熔液喷嘴主体12c的材质相比而言较硬的材质。如果这样形成熔液喷嘴12,则在金属粉末制造过程中处于与熔液流8a发生摩擦的环境的主要是相对较硬且耐磨损性优异的节流部12d,因此即使连续使用也能够防止节流部12d的内径扩大,并易于保持熔液流8a的直径。另外,节流部12d被熔液喷嘴主体12c覆盖且位于其内部,因此不会与从喷射喷嘴22喷射的气体直接接触,主要处于仅被熔液流8a加热的环境,与现有技术相比热应力分布更加均匀而能够降低受损的可能性。另一方面,熔液喷嘴主体12c由相对较软且热冲击耐性优异的原料形成,因此即使在如下的环境中使用也不易受损,即,能够与如来自喷射喷嘴22的气体或者喷雾槽4内的惰性气体这样温度比较低的一方、如坩埚11内的熔液或者熔液喷嘴12内的熔液流这样温度比较高的一方双方进行热交换的环境。因此,根据本实施方式,能够提高密闭型的喷雾喷嘴(熔液喷嘴)的热冲击耐性和耐磨损性,从而能够连续地制造粒径分布稳定的金属粉末。
尤其是在本实施方式中,节流部12d的轴向的喷雾槽4侧的端部(下端部)与熔液喷嘴主体12c的轴向的喷雾槽4侧的端部(前端部或者下端部)相比而言位于上方,因此能够防止节流部12d被从喷射喷嘴22喷射的气体冷却,从而能够降低节流部12d因热冲击而受损的可能性。另外,节流部12d的轴向的坩埚11侧的端部(上端部)与熔液喷嘴主体12c的轴向的坩埚11侧的端部(基端部或者上端部)相比而言位于下方,因此能够防止节流部12d被坩埚11内的温度最高的熔液加热,从而能够降低节流部12d因热冲击而受损的可能性。
此外,节流部12d的最小内径也可以与熔液喷嘴主体12c的最小内径一致。这是因为,如果这样构成熔液喷嘴12,则在最初使用时熔液喷嘴主体12c与熔液流8a接触而有可能发生磨损,但是在进行了一定程度的磨损之后的时间点不会发生与熔液流8a的接触,结果是能够使节流部12d的最小内径比熔液喷嘴主体12c的最小内径小。
<第二实施方式>
接下来,参照附图对本发明第二实施方式的金属粉末制造装置进行说明。
图8是第二实施方式的金属粉末制造装置的坩埚容器的剖视图。本实施方式与第一实施方式的区别在于:还具备挡块13,其在金属粉末制造装置(坩埚容器10)的坩埚11内被可升降地支撑,且该挡块13在其下降位置与熔液喷嘴主体12c的坩埚11侧的端部12e接触,从而将熔液喷嘴12的坩埚11侧的开口12f封闭,该挡块13的材质比熔液喷嘴主体12c的材质硬(熔液喷嘴主体12c的材质比挡块13的材质软)。
挡块13是在大致铅垂方向上延伸的棒状的耐热性的较硬的材质(例如陶瓷)的部件,在挡块13安装有使挡块13上下移动的驱动机构(未图示)。当利用该驱动机构使挡块13向下方移动并且挡块13的前端(下端)与熔液喷嘴主体12c的坩埚11侧的端部12e(熔液喷嘴主体12c的基端部)抵接时,则熔液喷嘴12的坩埚11侧的开口12f被封闭,坩埚11内的熔液8的流出停止。反之,当利用驱动机构使挡块13向上方移动而使挡块13的前端从熔液喷嘴12的坩埚11侧的开口12f离开时,则熔液喷嘴12的坩埚11侧的开口12f向坩埚11内开放,能够使坩埚11内的熔液向熔液喷嘴12流下。
在上述这样构成的本实施方式的金属粉末制造装置(坩埚容器10)中,熔液喷嘴主体12c的材质是与挡块13的材质相比而言较软的材质(例如氮化硅),因此能够容易地使熔液喷嘴主体12c的坩埚11侧的端部12e(熔液喷嘴主体12c的基端部)和与其抵接的挡块13的前端(下端)紧贴,因此能够防止坩埚11内的熔液8向熔液喷嘴12内泄漏。
此外,在本实施方式中,熔液喷嘴主体12c的材质比挡块13的材质软,使挡块13与熔液喷嘴主体12c的坩埚11侧的端部12e接触,将熔液喷嘴12的坩埚11侧的开口12f封闭,但也可以是挡块13的材质比节流部12d的材质软,使挡块13与节流部12d的坩埚11侧的端部12g接触,将熔液喷嘴12的坩埚11侧的开口12f封闭。另外,虽然图8所示的挡块13的下端的形状具有矩形的剖面,但是挡块的下端的形状也可以是曲线状的截面,也可以具有其它截面的形状。
<第三实施方式>
接下来,参照附图对本发明第三实施方式的金属粉末制造装置进行说明。
图9是第三实施方式的金属粉末制造装置的坩埚容器14的剖视图。本实施方式与第一实施方式的区别主要在于,节流部15a是呈环状包覆在熔液喷嘴主体12c的内侧面的部件。
作为具备这样的膜状的节流部15a的熔液喷嘴15的制造方法,有一种向第一实施方式的熔液喷嘴主体12c的内周面涂布或喷吹与熔液喷嘴主体12c的材质相比而言相对较硬且耐磨损性优异的材质的原料的方法。其它部分与第一实施方式相同。即,本实施方式的熔液喷嘴15与第一实施方式同样地由熔液喷嘴主体12c和节流部15a构成,其中,熔液喷嘴主体12c由耐热冲击性较强的材料形成,节流部15a由硬度较高且耐磨损性优异的材质形成。
如果这样形成熔液喷嘴15,则能够在第一实施方式的效果基础上,进一步发挥能够容易地制造熔液喷嘴15的效果。
<第四实施方式>
接下来,参照附图对本发明第四实施方式的金属粉末制造装置进行说明。
图10是第四实施方式的金属粉末制造装置的坩埚容器16的剖视图。本实施方式与第一实施方式的区别主要在于,节流部17b与熔液喷嘴主体17a相比而言位于上方,且被熔液喷嘴主体17a的上端部(坩埚11侧的端部(上端面))支撑。即,如图10所示,熔液喷嘴主体17a的上端部和节流部17b插入到坩埚11的喷嘴固定孔11a中,熔液喷嘴主体17a的上端部通过粘接剂等固定于坩埚11的喷嘴固定孔11a,节流部17b的下端部被熔液喷嘴主体17a的上端部支撑。此外,节流部17b的内径为熔液喷嘴主体17a的内径以下,且节流部17b由与熔液喷嘴主体12c的材质相比而言较硬且耐磨损性优异的材质形成,这些方面与第一实施方式的节流部12d相同。
根据本实施方式,节流部17b被熔液喷嘴主体17a的上端部支撑,因此能够防止节流部17b从熔液喷嘴17脱落。此外,本实施方式的熔液喷嘴17当然也能够发挥与第一实施方式的熔液喷嘴12的效果同样的效果。
此外,节流部17b也可以通过粘接剂等在坩埚11的喷嘴固定孔11a或熔液喷嘴主体17a的上端部固定,也可以对使用粘接剂等的固定进行控制,从而构成为节流部17b能够从坩埚11的喷嘴固定孔11a或熔液喷嘴主体17a的上端部进行装卸。在后者情况下,能够容易地根据所需的金属粉末的粒径来更换不同内径的节流部17b,从而提高不同粒径的金属粉末的制造效率。
另外,也可以对本实施方式的金属粉末制造装置追加设置如图11所示那样的挡块18,该挡块18的材质比节流部17b的材质软。挡块18能够与节流部17b的坩埚11侧的端部17c接触,并能够将熔液喷嘴17的坩埚11侧的开口17d封闭。此时,挡块18的材质是与节流部17b的材质相比而言较软的材质(例如氮化硅),因此挡块18的前端(下端)能够与抵接的节流部17b的坩埚11侧的端部17c紧贴,防止坩埚11内的熔液8从抵接部分泄漏。
<其它>
本发明不限于上述各实施方式,且包含不脱离其要旨的范围内的变形例。例如,本发明不限于具备通过上述各实施方式进行了说明的全部结构的情况,也包含删除了其中部分结构的情况。另外,也可以将实施方式的部分结构对其它实施方式的结构进行追加或者置换。
在上述各实施方式中,对于在坩埚11的底面设有一个熔液喷嘴12的情况进行了说明,但是在坩埚11的底面设置的熔液喷嘴12的数量不限于一个,也可以是两个或者三个以上。此时,多个喷射喷嘴22在熔液喷嘴12、15、17各自的周围设置,并向从各熔液喷嘴12流下的熔液流8a喷出喷流气体7a。
另外,虽然示出了将熔液喷嘴12、15、17插入坩埚11的喷嘴固定孔11a并固定的例子,但是也可以如图12所示那样,利用粘接剂等将熔液喷嘴12、15在坩埚19的底面以使得贯通孔19a与熔液喷嘴12、15的内侧连通的方式进行固定。
另外,虽然以上对于从喷射喷嘴22喷射气体(惰性气体7)的所谓气体雾化装置进行了说明,但是包含从喷射喷嘴22喷射水(液体)的水雾化装置在内,只要是喷射流体的结构即可应用本发明,此外也可以应用于盘雾化装置。
符号说明
1—熔解槽;2—气体喷射器;3—喷射气体供给管;4—喷雾槽;5—采集料斗;6—排气管;7—惰性气体;7a—喷流气体;8—熔液;8a—熔液流;8b—微小颗粒;10—坩埚容器;11、19—坩埚;11a—喷嘴固定孔;12、15、17—熔液喷嘴;12c、17b—熔液喷嘴主体;12d、15a、17a—节流部;13、18—挡块;21—喷射孔;22—喷射喷嘴;24—熔液喷嘴插入孔;25—喷雾喷嘴。

Claims (15)

1.一种金属粉末制造装置,其具备:喷雾槽;坩埚,其贮存熔融金属;熔液喷嘴,其使上述坩埚中贮存的上述熔融金属向上述喷雾槽内流下;以及流体喷射喷嘴,其由向上述熔液喷嘴的上述喷雾槽侧的端部喷射流体来粉碎从上述熔液喷嘴流下的熔融金属的多个喷射孔构成,
上述金属粉末制造装置的特征在于,
上述熔液喷嘴具备:熔液喷嘴主体;节流部,其具有上述熔液喷嘴主体的内径以下的内径,
上述节流部的材质比上述熔液喷嘴主体的材质硬。
2.根据权利要求1所述的金属粉末制造装置,其特征在于,
上述节流部是固定在上述熔液喷嘴主体的内侧的环状的部件。
3.根据权利要求1所述的金属粉末制造装置,其特征在于,
上述节流部是呈环状包覆在上述熔液喷嘴主体的内侧面的部件。
4.根据权利要求2所述的金属粉末制造装置,其特征在于,
上述节流部被上述熔液喷嘴主体支撑。
5.根据权利要求1所述的金属粉末制造装置,其特征在于,
还具备挡块,该挡块被支撑为在上述坩埚内能够升降,且在其下降位置与上述熔液喷嘴主体接触,并将上述熔液喷嘴的上述坩埚侧的开口封闭,
上述熔液喷嘴主体的材质比上述挡块的材质软。
6.根据权利要求1所述的金属粉末制造装置,其特征在于,
上述熔液喷嘴是使上述坩埚中贮存的上述熔融金属向上述喷雾槽内流下的多个熔液喷嘴,
上述流体喷射喷嘴由在上述多个熔液喷嘴各自的周围呈环状配置的多个喷射孔构成。
7.一种坩埚容器,其是金属粉末制造装置的坩埚容器,该金属粉末制造装置具备:坩埚,其贮存熔融金属;以及熔液喷嘴,其使上述坩埚中贮存的上述熔融金属向喷雾槽内流下,
上述坩埚容器的特征在于,
从由设置在上述熔液喷嘴的周围的多个喷射孔构成的流体喷射喷嘴向上述熔液喷嘴的上述喷雾槽侧的端部喷射流体,
上述熔液喷嘴具备:熔液喷嘴主体;以及节流部,其具有上述熔液喷嘴主体的内径以下的内径,
上述节流部的材质比上述熔液喷嘴主体的材质硬。
8.根据权利要求7所述的坩埚容器,其特征在于,
上述节流部是固定在上述熔液喷嘴主体的内侧的环状的部件。
9.根据权利要求7所述的坩埚容器,其特征在于,
上述节流部是呈环状包覆在上述熔液喷嘴主体的内侧面的部件。
10.根据权利要求7所述的坩埚容器,其特征在于,
上述节流部被上述熔液喷嘴主体支撑。
11.根据权利要求7所述的坩埚容器,其特征在于,
上述熔液喷嘴是使上述坩埚中贮存的上述熔融金属向上述喷雾槽内流下的多个熔液喷嘴。
12.一种熔液喷嘴,是使坩埚中贮存的熔融金属向喷雾槽内流下的金属粉末制造装置的熔液喷嘴,其特征在于,
从由设置在上述熔液喷嘴的周围的多个喷射孔构成的流体喷射喷嘴向上述熔液喷嘴的上述喷雾槽侧的端部喷射流体,
上述熔液喷嘴具备:熔液喷嘴主体;以及节流部,其具有上述熔液喷嘴主体的内径以下的内径,
上述节流部的材质比上述熔液喷嘴主体的材质硬。
13.根据权利要求12所述的熔液喷嘴,其特征在于,
上述节流部是固定在上述熔液喷嘴主体的内侧的环状的部件。
14.根据权利要求12所述的熔液喷嘴,其特征在于,
上述节流部是呈环状包覆在上述熔液喷嘴主体的内侧面的部件。
15.根据权利要求12所述的熔液喷嘴,其特征在于,
上述节流部被上述熔液喷嘴主体支撑。
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