CN114985241A - 一种3d打印金属粉末加工处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及3D打印金属粉末加工领域，涉及一种3D打印金属粉末加工处理装置；包括筛选筒、投料斗、设置在下料管正下方的中心筒、锥形筛、落料槽、开设在落料槽上且位于导料锥和锥形筛之间的内环形槽、开设在锥形筛外侧且位于锥形筛与筛选筒之间的外环形槽、连通外环形槽与中心筒的回流管、提升螺旋叶片；本发明通过设有锥形筛、导料锥、中心筒、落料槽、回流管、提升螺旋叶片，通过对金属粉末进行筛选、分流、回流，实现对球形金属粉末的循环筛选，提高金属粉末的筛出率，避免原料浪费。

Description

一种3D打印金属粉末加工处理装置

技术领域

本发明涉及3D打印金属粉末加工领域，更具体地说，涉及一种3D打印金属粉末加工处理装置。

背景技术

在3D金属粉末加工过程中，主要包括如下步骤：原料预处理工艺去除技术表面的氧化层得到纯金属单质；制粉工艺将单质金属熔化混合然后通过雾化冷却的方式制成金属粉；球化处理工艺将金属粉放入高温环境的振动槽内进行振动并喷洒混合液形成球形金属粉；在上述主要工艺处理完成后，需要对成品球性金属粉进行筛选工艺的后处理步骤，保证球形金属粉的直径的均一性，保证3D打印质量。

传统的筛选装置采用振动筛板进行筛选，在筛选过程中球形金属粉原料容易在振动筛板上堆叠，在进行废渣排出时少量的符合粒度要求的球形金属粉随着废渣被排出，造成筛出率不高和原料的浪费。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种3D打印金属粉末加工处理装置，可以实现金属粉末的循环筛选提高筛出率，避免金属粉末浪费。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种3D打印金属粉末加工处理装置，包括呈圆筒状的筛选筒、安装在筛选筒上部并通过延伸至筛选筒内部的下料管与筛选筒连接的投料斗、设置在下料管正下方并与下料管之间形成有环形间隙且延伸至筛选筒下方的中心筒、套设在中心筒外侧并与中心筒转动连接的锥形筛、与锥形筛下端转动连接并与筛选筒内壁固定连接的落料槽、安装在锥形筛内侧并且上端与中心筒固定连接同时下端与落料槽内侧边缘抵接的导料锥、开设在落料槽上且位于导料锥和锥形筛之间的内环形槽、开设在锥形筛外侧且位于锥形筛与筛选筒之间的外环形槽、连通外环形槽与中心筒且倾斜设置的一组对称设置的回流管、与内环形槽连通并延伸至筛选筒下方的排出罩、安装在中心筒内并延伸至投料斗上方且连接有驱动电机的中心轴、安装在中心筒内并与中心轴固定连接的提升螺旋叶片；中心筒下端卡接有可开启的阀门。

进一步的，锥形筛为上窄下宽且上下两端开口的锥形筒，锥形筛锥形侧壁上开设有均匀分布的筛孔，锥形筛的锥形侧壁上开设有多组呈阶梯状设置且连通位于同一高度筛孔的环形阻挡槽。

进一步的，锥形筛上部通过轴承套与中心筒转动连接，锥形筛上端固定连接有齿轮环、齿轮环啮合有驱动齿轮、驱动齿轮固定连接有延伸至中心筒内并通过传动齿轮组与中心轴连接传动的水平轴。

进一步的，环形间隙内设有与中心轴固定连接的抛撒轮，下料管下部设有向外倾斜的上锥形环，中心筒上部固定连接有与上锥形环平行设置的下锥形环，上锥形环和下锥形环之间形成有下端开口朝向锥形筛上部的环形通道。

进一步的，下料管内设有与中心轴固定连接的下料螺旋叶片。

进一步的，环形阻挡槽与筛孔垂直设置，环形阻挡槽为截面呈倾斜矩形的凹槽，环形阻挡槽的垂直深度小于符合粒度要求的球形金属粉末的半径。

进一步的，水平轴位于中心筒内的部分和传动齿轮组外侧套设有与中心筒内壁固定连接的保护筒。

进一步的，落料槽位于内环形槽和外环形槽之间设有供锥形筛滑动的环形滑槽，锥形筛下端设有竖直设置且嵌套在环形滑槽内的环形部。

进一步的，内环形槽内嵌套有与内环形槽内壁滑动抵接且与锥形筛下端环形部固定连接的内刮板，外环形槽内嵌套有与锥形筛下端环形部固定的外刮板。

进一步的，外环形槽内设有与回流管连通的落料孔，内环形槽设有与排出罩连通的弧形落料槽，排出罩包括与弧形落料槽连通的弧形落料罩、与弧形落料罩连通的锥形落料筒、与锥形落料筒连通并延伸至筛选筒下方的排出管。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本发明通过设有锥形筛、导料锥、中心筒、落料槽、回流管、提升螺旋叶片，通过对金属粉末进行筛选、分流、回流，实现对球形金属粉末的循环筛选，提高金属粉末的筛出率，避免原料浪费。

（2）本发明通过设有具有内环形槽、外环形槽的落料槽、呈锥形筒状的导料锥，使得透过锥形筛的金属粉末进入到内环形槽内进行收集，被截留在锥形筛表面的金属粉末滚落到外环形槽进行收集，便于将二者分流后再次提升金属粉末进行循环筛选。

（3）本发明通过设有均匀分布的筛孔、呈阶梯状分布且连通同一高度筛孔的环形阻挡槽，有效减缓球形金属粉末在锥形筛表面滚落的速度，避免球形金属粉末在惯性作用下越过筛孔，进一步提高筛出率。

（4）本发明通过设有齿轮环、驱动齿轮、水平轴、传动齿轮组，使得中心轴通过上述传动组件带动锥形筛转动，避免筛孔堵塞，同时，阻挡环形槽内壁对球形金属粉末产生一个水平方向的摩擦，进一步延缓球形金属粉末在锥形筛的锥形侧壁上的滚落速度。

（5）本发明通过设有下部设有上锥形环的下料管，上部设有上锥形环的中心筒、设置在下料管和中心筒之间的环形间隙内的抛撒轮，使得球形金属粉末被均匀摊铺在锥形筛的锥形侧壁上，进一步提高筛选速度和筛选效果。

附图说明

图1为本发明的俯视角度结构示意图；

图2为本发明的仰视角度的结构示意图；

图3为本发明中筛选筒的内部结构示意图；

图4为本发明的横向剖视结构示意图；

图5为图4中A处的放大结构示意图；

图6为图4中B处的放大结构示意图；

图7为本发明的纵向剖视结构示意图；

图8为本发明中投料头的装配结构示意图；

图9为本发明中锥形筛的立体结构示意图；

图10为本发明中落料槽的装配结构示意图。

图中标号说明：1、筛选筒；2、投料斗；3、下料管；301、上锥形环；4、锥形筛；401、筛孔；402、环形阻挡槽；5、导料锥；6、落料槽；601、内环形槽；602、外环形槽；603、环形滑槽；604、落料孔；605、弧形落料槽；7、中心筒；701、下锥形环；8、回流管；9、阀门；10、排出罩；11、中心轴；12、驱动电机；13、提升螺旋叶片；14、抛撒轮；15、下料螺旋叶片；16、齿轮环；17、驱动齿轮；18、水平轴；19、传动齿轮组；20、保护筒；21、内刮板；22、外刮板。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-图10，一种3D打印金属粉末加工处理装置，包括呈圆筒状的筛选筒1、安装在筛选筒1上部并通过延伸至筛选筒1内部的下料管3与筛选筒1连接的投料斗2、设置在下料管3正下方并与下料管3之间形成有环形间隙且延伸至筛选筒1下方的中心筒7、套设在中心筒7外侧并与中心筒7转动连接的锥形筛4、与锥形筛4下端转动连接并与筛选筒1内壁固定连接的落料槽6、安装在锥形筛4内侧并且上端与中心筒7固定连接同时下端与落料槽6内侧边缘抵接的导料锥5、开设在落料槽6上且位于导料锥5和锥形筛4之间的内环形槽601、开设在锥形筛4外侧且位于锥形筛4与筛选筒1之间的外环形槽602、连通外环形槽602与中心筒7且倾斜设置的一组对称设置的回流管8、与内环形槽601连通并延伸至筛选筒1下方的排出罩10、安装在中心筒7内并延伸至投料斗2上方且连接有驱动电机12的中心轴11、安装在中心筒7内并与中心轴11固定连接的提升螺旋叶片13；中心筒7下端卡接有可开启的阀门9。

具体的，在进行3D金属粉末筛选时，启动驱动电机12，将球形金属粉末投入到投料斗2内，球形金属粉末沿着下料管3下落，由于驱动电机12通过中心轴11带动提升螺旋叶片13转动，球形金属粉末无法进入到中心筒7内，球形金属粉末从下料管3和中心筒7之间的环形间隙流出落入到锥形筛4上，符合粒度要求的球形金属粉末通过锥形筛4进入到锥形筛4内侧并沿着导料锥5滚落到落料槽6的内环形槽601内，并通过排出罩10排出，不符合粒度要求的球形金属粉末沿着锥形筛4表面滚落到落料槽6的外环形槽602内，并通过倾斜设置的回流管8流入到中心筒7内，在提升螺旋叶片13的作用下被再次提升到中心筒7和下料管3之间的环形间隙内并再次滚落到锥形筛4的表面上，对裹挟在不符合粒度要求的金属粉末中符合粒度要求的金属粉末进行循环筛选，提高符合粒度要求的金属粉末的筛除率，实现合格金属粉末和不合格金属粉末的快速分离，同时对分离后的不合格金属粉末进行循环筛选，提高筛出率，当需要排出不合格金属粉末时，开启阀门9，使得驱动电机12带动提升螺旋叶片13反转，提升螺旋叶片13无法提升不合格金属粉末，不合格金属粉末通过中心筒7排出。

筛选筒1为竖直设置的空心圆筒，投料斗2上端面设有开口的锥形筒，中心筒7为上下两端设有开口且竖直设置的空心圆筒。

具体的，便于金属粉末从投料斗2进入到筛选筒1内，便于金属粉末竖直提升和从中心筒7排出。

导料锥5为上窄下宽的锥形筒，导料锥5与锥形筛4之间形成有供球形金属滚落的锥形腔体。

具体的，便于符合粒度要求的球形金属粉末进入到内环形槽601内进行集中收集外排。

环形间隙内设有与中心轴11固定连接的抛撒轮14，下料管3下部设有向外倾斜的上锥形环301，中心筒7上部固定连接有与上锥形环301平行设置的下锥形环701，上锥形环301和下锥形环701之间形成有下端开口朝向锥形筛4上部的环形通道。

具体的，驱动电机12带动抛撒轮14转动，抛撒轮14推动进入到环形间隙内的金属粉末离心分散到环形通道内并落入到锥形筛4上，使得金属粉末被均匀的摊铺到锥形筛4上，提高筛选效果和速度。

下料管3内设有与中心轴11固定连接的下料螺旋叶片15。

具体的，使得下料速度保持均匀，保证筛选效果。

请参阅图6和图9，锥形筛4为上窄下宽且上下两端开口的锥形筒，锥形筛4锥形侧壁上开设有均匀分布的筛孔401，锥形筛4的锥形侧壁上开设有多组呈阶梯状设置且连通位于同一高度筛孔401的环形阻挡槽402。

环形阻挡槽402与筛孔401垂直设置，环形阻挡槽402为截面呈倾斜矩形的凹槽，环形阻挡槽402的垂直深度小于符合粒度要求的球形金属粉末的半径。

具体的，撒落在锥形筛4上的球形金属粉末沿着锥形筛4的锥形侧壁滚落，环形阻挡槽402延缓球形金属粉末的滚落速度，使得更多的符合粒度要求的通过筛孔401落入到锥形筛4下方被筛出，避免球形金属粉末在沿着锥形筛4锥形侧壁滚落时在惯性作用下越过筛孔401，进一步提高筛出率。

请参阅图4和图5，锥形筛4上部通过轴承套与中心筒7转动连接，锥形筛4上端固定连接有齿轮环16、齿轮环16啮合有驱动齿轮17、驱动齿轮17固定连接有延伸至中心筒7内并通过传动齿轮组19与中心轴11连接传动的水平轴18。

具体的，驱动电机12带动中心轴11转动，中心轴11通过传动齿轮组19带动水平轴18和驱动齿轮17转动，驱动齿轮17驱动齿轮环16和锥形筛4转动，转动的锥形筛4使得金属粉末在锥形筛4侧壁上分散更加均匀，同时，在离心力作用下，避免筛孔401发生堵塞，同时，转动锥形筛4使得落入到环形阻挡槽402内球形金属粉末受到水平方向的摩擦力，进一步延缓球形金属粉末向下滚落的速度，提高筛出率。

水平轴18位于中心筒7内的部分和传动齿轮组19外侧套设有与中心筒7内壁固定连接的保护筒20。

具体的，保护筒20避免传动齿轮组19和水平轴18与球形金属粉末接触。

落料槽6位于内环形槽601和外环形槽602之间设有供锥形筛4滑动的环形滑槽603，锥形筛4下端设有竖直设置且嵌套在环形滑槽603内的环形部。

具体的，提高锥形筛4的承载力和转动时的稳定性。

内环形槽601内嵌套有与内环形槽601内壁滑动抵接且与锥形筛4下端环形部固定连接的内刮板21，外环形槽602内嵌套有与锥形筛4下端环形部固定的外刮板22。

具体的，方便快速收集球形金属粉末。

在本实施例中，外环形槽602内设有与回流管8连通的落料孔604，内环形槽601设有与排出罩10连通的弧形落料槽605，排出罩10包括与弧形落料槽605连通的弧形落料罩、与弧形落料罩连通的锥形落料筒、与锥形落料筒连通并延伸至筛选筒1下方的排出管。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种3D打印金属粉末加工处理装置，其特征在于，包括呈圆筒状的筛选筒（1）、安装在筛选筒（1）上部并通过延伸至筛选筒（1）内部的下料管（3）与筛选筒（1）连接的投料斗（2）、设置在下料管（3）正下方并与下料管（3）之间形成有环形间隙且延伸至筛选筒（1）下方的中心筒（7）、套设在中心筒（7）外侧并与中心筒（7）转动连接的锥形筛（4）、与锥形筛（4）下端转动连接并与筛选筒（1）内壁固定连接的落料槽（6）、安装在锥形筛（4）内侧并且上端与中心筒（7）固定连接同时下端与落料槽（6）内侧边缘抵接的导料锥（5）、开设在落料槽（6）上且位于导料锥（5）和锥形筛（4）之间的内环形槽（601）、开设在锥形筛（4）外侧且位于锥形筛（4）与筛选筒（1）之间的外环形槽（602）、连通外环形槽（602）与中心筒（7）且倾斜设置的一组对称设置的回流管（8）、与内环形槽（601）连通并延伸至筛选筒（1）下方的排出罩（10）、安装在中心筒（7）内并延伸至投料斗（2）上方且连接有驱动电机（12）的中心轴（11）、安装在中心筒（7）内并与中心轴（11）固定连接的提升螺旋叶片（13）；所述中心筒（7）下端卡接有可开启的阀门（9）；所述锥形筛（4）为上窄下宽且上下两端开口的锥形筒，锥形筛（4）锥形侧壁上开设有均匀分布的筛孔（401），锥形筛（4）的锥形侧壁上开设有多组呈阶梯状设置且连通位于同一高度筛孔（401）的环形阻挡槽（402）；所述锥形筛（4）上部通过轴承套与中心筒（7）转动连接，锥形筛（4）上端固定连接有齿轮环（16）、齿轮环（16）啮合有驱动齿轮（17）、驱动齿轮（17）固定连接有延伸至中心筒（7）内并通过传动齿轮组（19）与中心轴（11）连接传动的水平轴（18）；所述环形间隙内设有与中心轴（11）固定连接的抛撒轮（14），下料管（3）下部设有向外倾斜的上锥形环（301），中心筒（7）上部固定连接有与上锥形环（301）平行设置的下锥形环（701），上锥形环（301）和下锥形环（701）之间形成有下端开口朝向锥形筛（4）上部的环形通道；所述下料管（3）内设有与中心轴（11）固定连接的下料螺旋叶片（15）；所述环形阻挡槽（402）与筛孔（401）垂直设置，环形阻挡槽（402）为截面呈倾斜矩形的凹槽，环形阻挡槽（402）的垂直深度小于符合粒度要求的球形金属粉末的半径。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印金属粉末加工处理装置,，其特征在于，所述水平轴（18）位于中心筒（7）内的部分和传动齿轮组（19）外侧套设有与中心筒（7）内壁固定连接的保护筒（20）。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印金属粉末加工处理装置，其特征在于，所述落料槽（6）位于内环形槽（601）和外环形槽（602）之间设有供锥形筛（4）滑动的环形滑槽（603），锥形筛（4）下端设有竖直设置且嵌套在环形滑槽（603）内的环形部。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印金属粉末加工处理装置，其特征在于，所述内环形槽（601）内嵌套有与内环形槽（601）内壁滑动抵接且与锥形筛（4）下端环形部固定连接的内刮板（21），所述外环形槽（602）内嵌套有与锥形筛（4）下端环形部固定的外刮板（22）。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印金属粉末加工处理装置,其特征在于，所述外环形槽（602）内设有与回流管（8）连通的落料孔（604），内环形槽（601）设有与排出罩（10）连通的弧形落料槽（605），排出罩（10）包括与弧形落料槽（605）连通的弧形落料罩、与弧形落料罩连通的锥形落料筒、与锥形落料筒连通并延伸至筛选筒（1）下方的排出管。

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