CN115815610A - 一种金属粉超声波雾化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属加工技术领域，提出了一种金属粉超声波雾化设备，包括雾化箱，所述雾化箱的内部安装有水柱机构，所述雾化箱的上端设有金属熔液箱，所述金属熔液箱的一侧啮合有驱动电机，所述金属熔液箱的底部转动连接有超声波雾化喷头，所述雾化箱的内壁中部连接有激光机构。通过在雾化箱的内部设置若干个激光射灯，激光射灯发出的激光经过第一反光镜膜和第二反光镜膜的多次反弹，在超声波雾化喷头下方形成一层激光格网，在超声波雾化喷头喷淋的金属雾冷却过程中对金属粉末进行修整，便于金属粉末形成标准球状，同时激光机构的下方设有多层的滤板，通过多层的滤板进行金属粉末的筛选，便于不同直径的金属粉末进行出料。

Description

一种金属粉超声波雾化设备

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种金属粉超声波雾化设备。

背景技术

球型金属粉末是当代微电子和半导体封装和增材制造的重要原材料，经过多年发展，中国已形成了独立的球形粉末制造工业体系，特别是微电子与半导体封装用的球型锡基焊粉，已经在气雾化、离心雾化、超声波雾化方面都有成熟的工艺技术。

通常，高品质活性金属粉末的期望特征将是高球形度、密度、纯度、流动性和低气体截留量孔隙度的组合，精细粉末可用于诸如3D打印、粉末注射成型、热等静压和涂覆的应用，流动性差的粉末可能倾向于形成具有较低密度和较高表面积的聚结物，当用于需要精细活性金属粉末的应用时，这些聚结物可能是不利的，此外，流动性差的活性粉末可以导致管道堵塞和/或粘附在雾化设备的雾化室壁上或输送管壁上，因此聚结物形式的粉末的操作也增加了安全风险。

金属粉末通常都是将金属置于熔炉中，然后将金属液输出，再辅以高压水喷射金属液使其雾化，并且在水冷下实现粉末化，但是这种制造方法对水资源造成很大浪费，而且金属液体在被雾化成粉末后会从雾化箱内流下，与雾化雾化冷却箱接触，容易导致粘结现象，使得雾化箱内的金属颗粒不便清理，且超细粉末易外泄污染生产环境，筛网过粉能力，筛分精度不高，由于物料走向主要靠自身重力，装置物料走向一般要从上而下，安装空间高，对厂房要求高。

因此我们对此做出改进，提出一种金属粉超声波雾化设备。

发明内容

（一）本发明要解决的技术问题是：水资源造成很大浪费，金属粉末与雾化雾化冷却箱接触导致粘结，使雾化箱不便清理，且超细粉末易外泄污染生产环境，筛网过粉能力，筛分精度不高。

（二）技术方案

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种金属粉超声波雾化设备，包括雾化箱，所述雾化箱的内部安装有水柱机构，所述雾化箱的上端设有金属熔液箱，所述金属熔液箱的一侧啮合有驱动电机，所述金属熔液箱的底部转动连接有超声波雾化喷头，所述雾化箱的内壁中部连接有激光机构，所述激光机构包括第一反光镜膜，所述第一反光镜膜的中部设有若干个激光射灯，所述水柱机构的圆柱面套接有第一反光镜膜平齐的第二反光镜膜，所述激光射灯的发射的激光在第一反光镜膜和第二反光镜膜上往复反射形成激光网。

其中，所述雾化箱包括雾化冷却箱，所述雾化冷却箱的腰部连接三个出料仓，所述出料仓的内部连接三个滤板，所述雾化冷却箱的肩部连接有水帘喷头，所述水帘喷头的外侧连接有引流管，所述引流管向下延伸连通在雾化冷却箱的底部。

其中，所述水柱机构包括立柱，所述立柱的顶端连接有球形顶，所述立柱和球形顶的中部开设有喷孔，所述喷孔的中部连接有水泵，所述水泵嵌装在立柱的内部，且所述水泵的底部进水口位于雾化冷却箱底部的冷水中。

其中，所述金属熔液箱包括储液钵和转动座，所述储液钵的底部开设有卡槽，所述转动座的上表面设有与卡槽套接的卡块，所述储液钵和转动座的中部均开设有圆形通孔，所述转动座的底端通孔与超声波雾化喷头连通。

其中，所述超声波雾化喷头包括连接座，所述连接座为Y字状，所述连接座的中部开设有与储液钵连通的通道，且所述连接座的三个分支表面均连接有若干个喷雾孔，所述喷雾孔与连接座中部的通道连通。

其中，所述储液钵的内部连接有搅拌叶，所述搅拌叶的底部向下延伸连接有桨叶，所述桨叶套接在连接座的通道内部。

其中，所述转动座的边缘设有凸齿，所述转动座与驱动电机的输出轴啮合连接。

其中，所述第一反光镜膜和第二反光镜膜表面均为无杂质柱形镜面，所述第一反光镜膜和第二反光镜膜的宽度值一致。

其中，所述激光射灯的数量不少于二十个，且若干所述激光射灯发射平行激光经过第一反光镜膜和第二反光镜膜的多次反弹编织成网状。

其中，所述储液钵、转动座和搅拌叶均采用陶瓷坩埚材料。

（三）有益效果

本发明所提供的一种金属粉超声波雾化设备，其有益效果是：

1、通过在雾化箱的内部设置若干个激光射灯，激光射灯发出的激光经过第一反光镜膜和第二反光镜膜的多次反弹，在超声波雾化喷头下方形成一层激光格网，在超声波雾化喷头喷淋的金属雾冷却过程中对金属粉末进行修整，便于金属粉末形成标准球状，同时激光机构的下方设有多层的滤板，通过多层的滤板进行金属粉末的筛选，便于不同直径的金属粉末进行出料。

2、通过设置套接的储液钵和转动座，在转动座的一侧通过驱动电机转动驱动，同时转动座的底部连接有超声波雾化喷头，便于转动座转动的过程中带动超声波雾化喷头进行旋转，使储液钵内部的金属液通过超声波雾化喷头旋抛出料，便于金属溶液在喷雾的过程中同时进行离心旋转，使成型的金属粉末螺旋状的向下掉落，避免金属雾之间出现粘连，便于金属粉末的成型。

3、通过水柱机构和水帘喷头，水柱机构和水帘喷头均通过水管向雾化冷却箱的底部进行取水，并均匀的向雾化冷却箱的内壁及立柱的外侧进行喷淋，形成一层水膜，避免超声波雾化喷头上的粉末堆积残留在雾化箱的内壁，且粉末顺着水流向下移动，便于粉末的冷却，避免粉末之间出现熔合粘连结块，设置超声波雾化喷头，在连接座的底部三个分支上均设置喷雾孔，使超声波雾化喷头在随着转动座转动的过程中将金属溶液均匀的洒出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种金属粉超声波雾化设备的结构示意图；

图2为本申请提供的一种金属粉超声波雾化设备的剖视图；

图3为本申请提供的一种金属粉超声波雾化设备的雾化箱示意图；

图4为本申请提供的一种金属粉超声波雾化设备的金属熔液箱示意图；

图5为本申请提供的一种金属粉超声波雾化设备的水柱机构示意图；

图6为本申请提供的一种金属粉超声波雾化设备的超声波雾化喷头示意图；

图7为本申请提供的一种金属粉超声波雾化设备的A处示意图；

图8为本申请提供的一种金属粉超声波雾化设备的第二反光镜膜光线走向示意图。

图中：1、雾化箱；11、雾化冷却箱；12、水帘喷头；13、引流管；14、滤板；15、出料仓；2、水柱机构；21、立柱；22、水泵；23、喷孔；24、球形顶；3、激光机构；31、第一反光镜膜；32、激光射灯；33、第二反光镜膜；4、驱动电机；5、金属熔液箱；51、储液钵；52、转动座；53、卡槽；54、卡块；55、搅拌叶；56、桨叶；6、超声波雾化喷头；61、连接座；62、喷雾孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1-图8所示，本实施方式提出一种金属粉超声波雾化设备，包括雾化箱1，雾化箱1的内部安装有水柱机构2，雾化箱1的上端设有金属熔液箱5，金属熔液箱5的一侧啮合有驱动电机4，金属熔液箱5的底部转动连接有超声波雾化喷头6，雾化箱1的内壁中部连接有激光机构3，激光机构3包括第一反光镜膜31，第一反光镜膜31的中部设有若干个激光射灯32，水柱机构2的圆柱面套接有第一反光镜膜31平齐的第二反光镜膜33，激光射灯32的发射的激光在第一反光镜膜31和第二反光镜膜33上往复反射形成激光网。

雾化箱1包括雾化冷却箱11，雾化冷却箱11的腰部连接三个出料仓15，出料仓15的外侧连接有风机，使风机内部产生的负压气体将雾化冷却箱11内部的金属粉末顺着气流流出，并在出料仓15的内部囤积，使金属粉末进行存放，便于收集，出料仓15的内部连接三个滤板14，三个滤板14均为上锥形的锥斜面，滤板14的圆锥顶部连接在立柱21上，滤板14的圆锥底部与出料仓15连接，形成倾斜向下的坡面，且上中下三层滤板14上的滤孔直径是由上至下递减的，使金属粉末落在滤板14上时进行筛选，未通过滤板14滤孔的金属粉末会随着水流冲击向出料仓15上进行滑动和堆积，在出料仓15上将粉末进行收集，通过滤板14的金属粉末继续经过下一层滤板14进行过滤筛选，使直径不同的金属粉末通过三个滤孔直径不同的滤板14进行分级筛选，使金属粉末经过滤板14进行逐级的过滤筛选，使金属粉末的颗粒直径进行区分，便于进行金属粉末的收集，雾化冷却箱11的肩部连接有水帘喷头12，水帘喷头12的外侧连接有引流管13，引流管13向下延伸连通在雾化冷却箱11的底部，水帘喷头12与雾化冷却箱11通过引流管13连接，将雾化冷却箱11底部的冷却水抽出，并通过水帘喷头12流出，在雾化冷却箱11的内壁形成水膜，避免金属粉末沉落在雾化冷却箱11内壁。

水柱机构2包括立柱21，立柱21的顶端连接有球形顶24，立柱21和球形顶24的中部开设有喷孔23，喷孔23的中部连接有水泵22，水泵22嵌装在立柱21的内部，且水泵22的底部进水口位于雾化冷却箱11底部的冷水中，立柱21内部的水泵22将雾化箱1底部的冷却水抽出，并在喷孔23的位置向下流出，在立柱21表面形成水膜，使超声波雾化喷头6喷出的粉末顺着水流下落，避免粉末粘连在水柱机构2的表面。

金属熔液箱5包括储液钵51和转动座52，储液钵51的底部开设有卡槽53，转动座52的上表面设有与卡槽53套接的卡块54，储液钵51和转动座52的中部均开设有圆形通孔，转动座52的底端通孔与超声波雾化喷头6连通，储液钵51内部盛放有金属熔液，转动座52底部与超声波雾化喷头6进行连接，并向超声波雾化喷头6的内部连通储液钵51内部的熔液，使转动座52和超声波雾化喷头6连接后对储液钵51内部的金属熔液进行取用，且储液钵51与转动座52之间相对转动，使储液钵51内部固定的搅拌叶55在转动座52和超声波雾化喷头6的通道内部进行转动，便于对金属熔液进行混合搅拌。

超声波雾化喷头6包括连接座61，连接座61为Y字状，连接座61的中部开设有与储液钵51连通的通道，且连接座61的三个分支表面均连接有若干个喷雾孔62，喷雾孔62与连接座61中部的通道连通，连接座61三个分支的喷雾孔62均匀的将熔液喷出，使熔液均匀的向雾化箱1的内部喷出，并利用超声波雾化喷头6转动过程中的向心力完成粉末的下落成型。

储液钵51的内部连接有搅拌叶55，搅拌叶55的底部向下延伸连接有桨叶56，桨叶56套接在连接座61的通道内部，搅拌叶55、桨叶56与超声波雾化喷头6相对转动的过程中将金属熔液引入超声波雾化喷头6的内部，通过超声波雾化喷头6均匀的向喷雾孔62内部挤出，通过喷雾孔62进行金属熔液的雾化喷出，便于金属粉末的加工。

转动座52的边缘设有凸齿，转动座52与驱动电机4的输出轴啮合连接，转动座52与驱动电机4啮合，通过驱动电机4驱动转动座52转动，联动超声波雾化喷头6一起转动，使转动座52和超声波雾化喷头6一起与储液钵51相对的移动，使储液钵51内部的搅拌叶55在转动座52和超声波雾化喷头6的内部搅动，将储液钵51内部的金属熔液向超声波雾化喷头6的内部输送，且避免金属熔液冷却凝固。

第一反光镜膜31和第二反光镜膜33表面均为无杂质柱形镜面，第一反光镜膜31和第二反光镜膜33的宽度值一致，第一反光镜膜31和第二反光镜膜33的表面对激光射灯32发出的激光进行反射，使激光反射的路径形成网面，对金属粉末进行处理。

激光射灯32的数量不少于二十个，且若干激光射灯32发射平行激光经过第一反光镜膜31和第二反光镜膜33的多次反弹编织成网状，金属在激光网的间隔中穿过，通过增加激光射灯32的功率，使激光射灯32发出的激光光点温度可在100~3000度内部进行人工调整，激光射灯32发出的激光的高温在与金属粉末进行接触时，会将金属粉末表面再次熔化，随后金属粉末的表面溶液在张力下自动形成球面，将金属粉末的形状进行修正，穿过的过程中对金属粉末进行表面的修整，使金属粉末的颗粒更加规整，便于提升金属粉末的质量。

储液钵51、转动座52和搅拌叶55均采用陶瓷坩埚材料，储液钵51、转动座52和搅拌叶55的材质具有抗高温效果，对熔融状态的金属进行承载，并便于对熔液状的金属进行搅拌下料，便于金属粉末的雾化喷出。

具体的，本金属粉超声波雾化设备在使用时：设置套接的储液钵51和转动座52，在转动座52通过驱动电机4转动驱动，同时转动座52的底部连接有超声波雾化喷头6，，便于转动座52转动的过程中带动超声波雾化喷头6进行旋转，使储液钵51内部的金属液通过超声波雾化喷头6旋抛出料，在连接座61的底部三个分支上均设置喷雾孔62，使超声波雾化喷头6在随着转动座52转动的过程中将金属溶液均匀的洒出，便于金属溶液在喷雾的过程中同时进行离心旋转，使成型的金属粉末螺旋状的向下掉落，通过水柱机构2和水帘喷头12将雾化冷却箱11底部的冷却水抽出，并均匀的向雾化冷却箱11的内壁及立柱21的外侧进行喷淋，形成一层水膜，避免超声波雾化喷头6上的粉末堆积残留在雾化箱1的内壁，且粉末顺着水流向下移动，便于粉末的冷却，避免粉末之间出现熔合粘连结块，滤板14的上方设置若干个激光射灯32，激光射灯32发出的激光经过第一反光镜膜31和第二反光镜膜33的多次反弹，在超声波雾化喷头6下方和滤板14的上方形成一层激光格网，在超声波雾化喷头6喷淋的金属雾冷却过程中对金属粉末进行修整，便于金属粉末形成标准球状，同时激光机构3的下方设有多层的滤板14，通过多层的滤板14进行金属粉末的筛选，便于不同直径的金属粉末进行出料。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种金属粉超声波雾化设备，包括雾化箱（1），其特征在于：所述雾化箱（1）的内部安装有水柱机构（2），所述雾化箱（1）的上端设有金属熔液箱（5），所述金属熔液箱（5）的一侧啮合有驱动电机（4），所述金属熔液箱（5）的底部转动连接有超声波雾化喷头（6），所述雾化箱（1）的内壁中部连接有激光机构（3），所述激光机构（3）包括第一反光镜膜（31），所述第一反光镜膜（31）的中部设有若干个激光射灯（32），所述水柱机构（2）的圆柱面套接有第一反光镜膜（31）平齐的第二反光镜膜（33），所述激光射灯（32）发射的激光在第一反光镜膜（31）和第二反光镜膜（33）上往复反射形成激光网。

2.根据权利要求1所述的一种金属粉超声波雾化设备，其特征在于：所述雾化箱（1）包括雾化冷却箱（11），所述雾化冷却箱（11）的腰部连接有三个出料仓（15），所述出料仓（15）的内部连接有三个滤板（14），所述雾化冷却箱（11）的肩部连接有水帘喷头（12），所述水帘喷头（12）的外侧连接有引流管（13），所述引流管（13）向下延伸连通在雾化冷却箱（11）的底部。

3.根据权利要求1所述的一种金属粉超声波雾化设备，其特征在于：所述水柱机构（2）包括立柱（21），所述立柱（21）的顶端连接有球形顶（24），所述立柱（21）和球形顶（24）的中部均开设有喷孔（23），所述喷孔（23）的中部连接有水泵（22），所述水泵（22）嵌装在立柱（21）的内部，且所述水泵（22）的底部进水口位于雾化冷却箱（11）底部的冷水中。

4.根据权利要求1所述的一种金属粉超声波雾化设备，其特征在于：所述金属熔液箱（5）包括储液钵（51）和转动座（52），所述储液钵（51）的底部开设有卡槽（53），所述转动座（52）的上表面设有与卡槽（53）套接的卡块（54），所述储液钵（51）和转动座（52）的中部均开设有圆形通孔，所述转动座（52）的底端通孔与超声波雾化喷头（6）连通。

5.根据权利要求4所述的一种金属粉超声波雾化设备，其特征在于：所述超声波雾化喷头（6）包括连接座（61），所述连接座（61）为Y字状，所述连接座（61）的中部开设有与储液钵（51）连通的通道，且所述连接座（61）的三个分支表面均连接有若干个喷雾孔（62），所述喷雾孔（62）与连接座（61）中部的通道连通。

6.根据权利要求4所述的一种金属粉超声波雾化设备，其特征在于：所述储液钵（51）的内部连接有搅拌叶（55），所述搅拌叶（55）的底部向下延伸连接有桨叶（56），所述桨叶（56）套接在连接座（61）的通道内部。

7.根据权利要求4所述的一种金属粉超声波雾化设备，其特征在于：所述转动座（52）的边缘设有凸齿，所述转动座（52）与驱动电机（4）的输出轴啮合连接。

8.根据权利要求1所述的一种金属粉超声波雾化设备，其特征在于：所述第一反光镜膜（31）和第二反光镜膜（33）表面均为无杂质柱形镜面，所述第一反光镜膜（31）和第二反光镜膜（33）的宽度值一致。

9.根据权利要求8所述的一种金属粉超声波雾化设备，其特征在于：所述激光射灯（32）的数量不少于二十个，且若干所述激光射灯（32）发射平行激光经过第一反光镜膜（31）和第二反光镜膜（33）的多次反弹编织成网状。

10.根据权利要求4所述的一种金属粉超声波雾化设备，其特征在于：所述储液钵（51）、转动座（52）和搅拌叶（55）均采用陶瓷坩埚材料。

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