CN117300127A - 一种离心喷射成形用离心盘 - Google Patents
一种离心喷射成形用离心盘 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117300127A CN117300127A CN202311276115.9A CN202311276115A CN117300127A CN 117300127 A CN117300127 A CN 117300127A CN 202311276115 A CN202311276115 A CN 202311276115A CN 117300127 A CN117300127 A CN 117300127A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- centrifugal
- molten
- disk
- liquid
- molten metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 98
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 51
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 31
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 claims description 26
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000009718 spray deposition Methods 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims description 5
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 10
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 22
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 13
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 4
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 4
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 4
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 4
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000001540 jet deposition Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/115—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by spraying molten metal, i.e. spray sintering, spray casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/003—Apparatus, e.g. furnaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
- B22F5/106—Tube or ring forms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
一种离心喷射成形用离心盘，在离心盘的盘面上沿周向均布设有多条甩液槽，甩液槽的中心线是以盘面圆心为中心的一段对数螺旋线；在盘面的中心设置有熔液筒，在熔液筒的筒壁上设有与各条甩液槽连通的出液孔；在熔液筒内设置有活塞杆，活塞杆可上下滑动，用于封闭或开启出液孔，使熔液筒内的金属熔液间隔且定量地从出液孔内甩出，进而得到直径近乎一致的熔滴。此外，甩液槽可将熔滴沿离心盘的径向甩出正向撞击沉积层，从源头上解决了反射熔滴再次撞击沉积层的问题。相比斜向撞击，这种径向上的正面撞击，不但有利于提高熔滴与沉积层熔合的致密度，并形成细小的晶粒组织，而且熔滴几乎能完全地熔合在沉积层上，大幅提高了金属材料的有效沉积率。
Description
技术领域
本发明涉及离心喷射成形技术领域，尤其是涉及一种离心喷射成形用离心盘。
背景技术
喷射沉积的原理是在惰性气体的保护下，将熔融金属破碎成细小的金属熔滴，然后在高压气体或离心力的作用下连续喷射到金属基底上，沉积成半凝固的沉积层，依靠金属基底的热传导使沉积层凝固成预制坯料，预制坯料经热挤压或热锻后形成高致密度的金属环体。喷射沉积工艺的优势在于，可以制备成分偏析程度小、组织细小均匀、尺寸较大的环形零件。
授权公告号为CN109877299B的发明专利公开了一种甩铸装置和甩铸离心盘，该专利中的甩铸装置应用喷射沉积原理实现了金属空心锭的制备。但是在应用中发现，制备的金属空心锭还不够理想，其主要表现为晶粒组织还不够细小，致密度也不够高。
经分析发现，造成晶粒组织不够细小、致密度不高的一个原因是，从离心盘甩出的熔滴，其直径有大有小、并不均匀。直径小于1mm的熔滴，其飞行距离近、撞击动能也小，不足以通过撞击打碎其内部的晶枝。直径大于3mm的熔滴，其冷却速度达不到要求，而且在撞击基底后会四处分散。只有直径在1-3mm的区域内的熔滴，既可以通过撞击打碎其内部的晶枝，又不至于四处分散。此后多次改进离心盘的结构及转速，但是效果并不理想。
参照图1-2。造成晶粒组织不够细小、致密度不高的另一个原因是，从离心盘1甩出的熔滴7并不是沿径向撞击工件的沉积层8的，而是沿斜向撞击沉积层8的。根据喷射成形工艺的要求，熔滴7在甩出过程中需要快速冷却，在撞击沉积层8前，要达到呈半凝固状态。由图2可以看出，呈半凝固状态的熔滴7在撞击沉积层8时会发生反射，只有一部分熔滴7熔合在沉积层8上，另一部分熔滴7反射而出。如果反射而出的熔滴7不再撞击沉积层8，那么也只是造成材料上的损失，但是大部分的熔滴7经过离心盘1的反射后，还会再次撞击沉积层8。由于多次撞击后的熔滴已丧失了部分动能并逐渐凝固，再次撞击沉积层后，一方面是熔滴与沉积层的熔合性差、组织疏松，影响致密度；另一方面撞击动能大幅降低，不能形成细小的晶粒组织。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种离心喷射成形用离心盘，其目的在于：
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种离心喷射成形用离心盘，在离心盘的盘面上沿周向均布设有多条甩液槽，甩液槽的中心线是以盘面圆心为中心的一段对数螺旋线；在盘面的中心设置有熔液筒，在熔液筒的筒壁上设有与各条甩液槽连通的出液孔；在熔液筒内设置有活塞杆，活塞杆可上下滑动，用于封闭或开启出液孔，使熔液筒内的金属熔液间隔且定量地从出液孔内甩出，形成熔滴。
实施上述技术方案后，可产生如下有益效果：
1、旋转的熔液筒会使金属熔液产生离心力，通过调节活塞杆上下滑动的频率可控制金属熔液从出液孔内甩出的数量和体积，进而得到直径近乎一致的熔滴。直径相近的熔滴具有相近撞击动能和冷却速度，能够制备晶粒细小、致密度高的喷射沉积零件。
2、中心线为对数螺旋线的甩液槽，可使熔滴以径向方向从离心盘上甩出，并撞击沉积层。由于是径向上的正面撞击，熔滴在撞击沉积层后直接与沉积层熔合，有可能发生少量的溅射，但不会发生反射，这样就从源头上解决了反射熔滴再次撞击沉积层的问题。
3、这种径向上的正面撞击，不但有利于提高熔滴与沉积层熔合的致密度，并形成细小的晶粒组织，而且熔滴几乎能完全地熔合在沉积层上，大幅提高了金属材料的有效沉积率。
设出液孔的半径为r，设活塞杆上下运动的频率为f，则有：
r＝K*Sr
式中，R为熔液筒的半径，ρ为金属熔液的密度，Sr为熔滴的球半径，ω为离心盘的转速，σ为金属熔液的表面张力系数，C≥1。
实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：上述公式揭示了出液孔的半径、活塞杆上下运动频率与相关参数的关系，通过上述公式可根据所要得到的熔滴的球半径，反向求出出液孔的半径和活塞杆上下运动的频率，为控制熔滴的大小提供理论依据。
进一步地改进技术方案，在活塞杆内设置有注液管，注液管用于向熔液筒内注入金属熔液。
实施上述技术方案后，其产生的有益效果是，注液管能够向熔液筒内补充金属熔液，使熔液筒内始终保留有一定量的金属熔液。
进一步地改进技术方案，在活塞杆的上部设有横向滑槽，在横向滑槽内配合安装有偏心轴，偏心轴与调速电机连接；调速电机转动时，通过偏心轴和滑槽的配合，驱动活塞杆上下滑动。
实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：调速电机每转一圈，塞杆上下滑动一次，通过改变调速电机的转速，可调节活塞杆上下运动的频率。
进一步地改进技术方案，在离心盘的边缘部位包裹有一圈热熔材料；工作时离心盘旋转，熔滴从离心盘上甩出后撞击沉积层并发生反射，反射的熔滴在撞击热熔材料后，被热熔材料捕获。
实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：金属熔滴是高热的液滴，熔滴在撞击热熔材料时，可将热熔材料瞬间软化，此时熔滴将镶嵌或穿入热熔材料内，失去再次反射的动能，使之不再撞击沉积层。这样就从根本上解决了反射熔滴再次撞击沉积层的问题。
进一步地改进技术方案，所述热熔材料为沥青、塑料、热熔胶中的任一者。
实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：沥青、塑料、热熔胶等都是常见的热熔材料，可以制成带状包裹在离心盘的边缘部位。
进一步地改进技术方案，在离心盘内设置有冷却腔，在冷却腔内通入有液相冷却介质或气相冷却介质。
实施上述技术方案后，其产生的有益效果是，在离心盘内设有冷却腔，一方面可使熔滴得到冷却，使熔滴在撞击沉积层之前达到半凝固状态；另一方面可降低离心盘自身的温度，防止热熔材料被离心盘融化。
进一步地改进技术方案，所述对数螺旋线的表达式为：
r1＝R*eθ；
式中，r1为极径，R为熔液筒的半径，θ为极角，θ＞π。
实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：极角θ＞π，可增大对数螺旋线的刚度，而且熔滴的离心加速度会随极角θ呈指数函数增加。
附图说明
图1示出的是现有离心盘在工作时的剖面结构示意图。
图2示出的是图1的俯视图。
图3示出的是本离心盘在实施例1中的立体结构示意图。
图4示出的是本离心盘的剖面结构示意图。
图5示出的是活塞杆上行时的结构示意图。
图6示出的是活塞杆下行时的结构示意图。
图7示出的是熔液进入出液孔时的示意图。
图8示出的是的熔液在甩出出液孔前的示意图。
图9示出的是小球在径向槽内的运动分析图。
图10示出的是T1时刻小球在对数螺旋槽内的运动轨迹图。
图11示出的是T21时刻小球在对数螺旋槽内的运动轨迹图。
图12示出的是小球在对数螺旋槽内的运动分析图。
图13示出的是本离心盘在实施例2中的立体结构示意图。
图14示出的是图9的剖面结构示意图。
图15-16示出的是本离心盘在实施例3中的剖面结构示意图。
图中：
1、离心盘；11、甩液槽；12、冷却腔；13、热熔材料；14、径向槽；15、冷却腔；
2、熔液筒；21、出液孔；
3、活塞杆；
4、注液管；
5、偏心轴；
6、调速电机
7、熔滴；
8、沉积层；
9、小球。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。还需要说明的是，在本发明的描述中，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，或是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
如图3所示，一种离心喷射成形用离心盘，在离心盘1的盘面上，沿周向均布设有十条由内向外延伸的甩液槽11。在离心盘1的中心固定有熔液筒2，熔液筒2的材质为耐高温隔热材料，在熔液筒2内盛放有金属熔液。在熔液筒2的筒壁上，沿周向设有十个出液孔21。
参照图4。在熔液筒2内设置有活塞杆3，活塞杆3的材质为耐高温非金属材料。在外力的驱动下，活塞杆3在熔液筒2内上下滑动，此时活塞杆3的活塞部能够封堵或开启出液孔21。
参照图5。工作时离心盘1转动，此时活塞杆3向上运动，出液孔21处于开启状态。在离心力的作用下，熔液筒2内的熔液流向筒壁，且熔液在筒壁部位的液面高度高于出液孔21的高度。这样，部分熔液就能进入出液孔21内。
参照图6。活塞杆3向下运动，封堵出液孔21，此时熔液筒2内的熔液不能进入出液孔21，而进入出液孔21内的熔液向外甩出，形成熔滴。这样，通过调节活塞杆3上下滑动的频率，就可控制熔液从出液孔21内甩出的数量和体积，进而得到直径近乎一致的熔滴。
熔滴的大小与离心盘的转速、出液孔21的孔径、熔液筒2的半径、活塞杆3上下运动的频率等参数有关，其中，出液孔21的孔径和活塞杆3上下运动的频率对熔滴的生成，以及熔滴生成的大小起到至关重要的作用。因此，要想得到直径在1-3mm区域内的熔滴，就必须确定出液孔21的孔径和活塞杆3上下运动的频率。
出液孔的孔径和活塞杆上下运动的频率，其推导过程如下：
设出液孔的半径为r，设活塞杆上下运动的频率为f。已知条件：R为熔液筒的半径，Sr为熔滴的球半径，ω为离心盘的转速。
设出液孔的半径为r与熔滴的球半径的比值为K，则有：
r＝K*Sr (1)
参照图7。将进入出液孔的熔液视为圆柱体，将熔液进入出液孔的过程视为初速为零的匀加速直线运动，则有：
式(2)中，L为出液孔开启期间熔液进入出液孔的长度。
由于圆柱体状的熔液与球状的熔滴在体积上相等，则有：
参照图8。熔滴7在甩出出液孔21的过程中，会在出液孔21的出口部位产生表面张力Ft，则有：
Fr＝C*Ft (4)
式(4)中，Fr为熔滴受到的离心力，C为熔滴脱离出液孔的系数，C≥1。如果F<f，则表明熔滴不能脱离出液孔。
Ft＝2πrσ (5)
式(5)中，σ为金属熔液的表面张力系数。
需要说明的是，如果出液孔的半径远大于熔滴的球半径，则熔滴的质量大，熔滴受到的离心力Fr也远大于表面张力Ft，此时表面张力Ft甚至可以忽略不计。但是出液孔过大，熔滴在甩出出液孔的过程中会形成两个以上的熔滴，不符合设计的初衷。因此，出液孔的半径只能接近熔滴的球半径。
在相同的情况下，出液孔的半径越小，表面张力对熔滴的影响就越大，熔滴也就越不容易从出液孔中甩出。由于熔滴的球半径仅为0.5-1.5mm，因此要充分考虑表面张力对熔滴的影响。
熔滴受到的离心力Fr为：
Fr＝mω2R＝ρπr2Lω2R (6)
式(6)中，m为熔滴的质量，ρ为金属熔液的密度。由于熔液筒的筒壁很薄，出液孔的总长可以忽略不计，因此可将熔液筒的半径作为熔滴到圆心的长度。
联立(1-6)，则有：
上述公式揭示了出液孔的半径、活塞杆上下运动频率与相关参数的关系，通过上述公式可根据所要得到的熔滴的球半径，反向求出出液孔的半径和活塞杆上下运动的频率，为控制熔滴的大小提供理论依据。
图3中，甩液槽11的中心线是以盘面圆心为中心的一段对数螺旋线。如果要研究熔滴在甩液槽内的运动，就必须先研究一下小球在径向槽内的运动轨迹。
参照图9。离心盘1逆时针转动时，小球9在径向槽14内受两个力，一个是径向槽14对小球9的推力Ft，另一个是离心力Fr。推力Ft与离心力Fr的合力为F，合力F的方向是倾斜的，其与径向线的夹角为α。
同样的，小球9产生两个速度，一个是周向上的速度Vt，Vt的方向与推力Ft相同，Vt的大小与离心盘1的转速和小球9所在的位置有关；另一个是径向上的速度Vr，Vr的方向与离心力Fr相同，Vr的大小与离心力Fr有关。Vt与Vt合成速度为V，合成速度V的方向也是倾斜的，其与径向线的夹角也为α。这表明，小球9将以倾斜的方向从径向槽14内甩出。
如果站在离心盘1上观察，小球9只是在径向槽14内作加速度随半径不断增大的变加速直线运动。如果站在离心盘1之外观察，小球9不但在径向槽14内作变加速直线运动，还在周向上作转速随半径增加的圆周运动。这样，小球9在离心盘1上的运动轨迹是一段以盘面圆心为中心的对数螺旋线。
根据对数螺旋线的性质，其上任一点的切线与径向线的夹角相等，因此合力F与径向线的夹角α是不会改变的，合成速度V与径向线的夹角α也是不会改变的。
对于对数螺旋线公式：r1＝R*eθ；当θ＞π时，Vr≈Vt，Ft≈Fr。此时，α约为45°。此外，极角θ＞π，可增大对数螺旋线的刚度，而且小球9的离心加速度会随极角θ呈指数函数增加。
那么，换一个思路，可以将参考目标转换一下。如果在离心盘1上开设一条中心线为对数螺旋线的甩液槽11，在甩液槽11的内端放入一粒初速度为零的小球9，然后使离心盘1顺时针旋转，那么站在离心盘1之外观察，小球9在甩液槽11内的运动轨迹将是一段对数螺旋线。
参照10。T1时刻，站在离心盘1之外观察，可观察到小球9位于对数螺旋槽内的P1点，此时小球9也位于虚拟的径向槽14内。
参照图11。T2时刻，站在离心盘1之外观察，可观察到小球9运动到对数螺旋槽内的P2点，此时小球9还位于虚拟的径向槽14内。
因此，站在离心盘1之外观察，小球9相当于在一条不会转动的径向槽14内，作加速度随半径不断增大的变加速直线运动，径向槽14的角度与小球9的起始位置有关。这表明，小球9会沿离心盘1的径向甩出。
参照图12。由于离心盘1的转向发生了翻转，Vt和推力Ft的方向也发生了翻转，此时Vt与V的合成速度为Vr，Ft与F的合力为Fr。相比小球9在径向槽14内的运动，小球9的甩出速度会有所降低。
对于本发明来说，熔滴7就相当于小球9，站在离心盘1之外观察，熔滴7在甩液槽11的运动轨迹是一条直线，且该直线是离心盘1的径向线。熔滴7能够沿离心盘1的径向甩出，正向撞击沉积层8。由于是正向撞击，熔滴7在撞击沉积层8后直接与沉积层8熔合，有可能发生少量的溅射，但不会发生反射，这样就从源头上解决了反射熔滴7再次撞击沉积层8的问题。相比斜向撞击，这种径向上的正面撞击，不但有利于提高熔滴7与沉积层8熔合的致密度，并形成细小的晶粒组织，而且熔滴7几乎能完全地熔合在沉积层8上，大幅提高了金属材料的有效沉积率。
此外，熔滴7在甩液槽11内的运动与转速无关。也就是说，无论离心盘1的转速是大还是小，熔滴7总是能沿离心盘1的径向甩出。
实施例2：
参照图13-14。在本实施例中，在活塞杆3内设置有注液管4，注液管4的上方连接有坩埚，注液管4用于向熔液筒2内注入金属熔液，保证熔液筒2内始终保留有一定量的金属熔液。
在注液管4上设有外花键，在活塞杆3的上部设有内花键，活塞杆3可沿注液管4上下滑动。外花键与内花键配合，可防止活塞杆3相对于注液管4转动。
在活塞杆3的上部设有横向滑槽，在横向滑槽内配合安装有偏心轴5，偏心轴5与调速电机6连接。调速电机6转动时，通过偏心轴5和滑槽的配合，驱动活塞杆3上下滑动。
活塞杆3上下运动的频率取决于调速电机6的转速。调速电机6每转动一圈，活塞杆3就上下运动一次，通过改变调速电机6的转速也可对活塞杆3上下运动的频率做出调整。
除了上述结构外，能够驱动活塞杆3作往复直线运动机构很多，比如曲柄滑块机构、凸轮滑块机构、气缸等。
实施例3：
参照图15。本实施例中，在离心盘1的边缘部位包裹有一圈热熔材料13。工作时离心盘1旋转，工件上下移动。熔滴7从离心盘1上甩出后撞击工件的沉积层8并发生反射，反射的熔滴7在撞击热熔材料13后，被热熔材料13捕获，留在热熔材料13内。
撞击运动很复杂，部分熔滴反射后飞行的方向是不可预知的。但是金属熔滴是高热的液滴，熔滴7在撞击热熔材料13时，可将热熔材料13瞬间软化，此时熔滴7将镶嵌或穿入热熔材料13内，失去再次反射的动能，使之不再撞击沉积层8。这样就从根本上解决了反射的熔滴再次撞击沉积层的问题。
本实施例中，在离心盘1的边缘部位设有周向环槽，热熔材料13缠绕在周向环槽内。周向环槽的槽宽大于成形工件的高度，这样可扩大热熔材料13对熔滴7的捕捉区域。热熔材料为沥青、塑料、热熔胶中的任一者。使用时，可将沥青、塑料、热熔胶等材料可以制成带状，然后包裹在周向环槽上。
参照图16。进一步地改进技术方案，在离心盘1内设有冷却腔15，在冷却腔15内通入有冷却液。此外，熔液筒2由耐高温绝热材料制成，镶嵌在离心盘1上，这样可以防止熔液筒2内的金属熔液向离心盘1传递热量。
在离心盘1内设有冷却腔15，一方面可使熔滴7得到冷却，在撞击沉积层之前达到半凝固状态；另一方面可降低离心盘1自身的温度，防止热熔材料13被离心盘1融化。
热熔材料需要定期更换，更换下来的热熔材料内含有凝固的金属材料。为了回收金属材料，可采用热融的方法将热熔材料去除，过滤出金属材料。
未详述部分为现有技术。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，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种离心喷射成形用离心盘，其特征是：在离心盘的盘面上沿周向均布设有多条甩液槽，甩液槽的中心线是以盘面圆心为中心的一段对数螺旋线；在盘面的中心设置有熔液筒，在熔液筒的筒壁上设有与各条甩液槽连通的出液孔；在熔液筒内设置有活塞杆，活塞杆可上下滑动，用于封闭或开启出液孔，使熔液筒内的金属熔液间隔且定量地从出液孔内甩出，形成熔滴。
2.如权利要求1所述的一种离心喷射成形用离心盘，其特征是：设出液孔的半径为r，设活塞杆上下运动的频率为f，则有：
r＝K*Sr，
式中，R为熔液筒的半径，ρ为金属熔液的密度，Sr为熔滴的球半径，ω为离心盘的转速，σ为金属熔液的表面张力系数，C≥1。
3.如权利要求1所述的一种离心喷射成形用离心盘，其特征是：在活塞杆内设置有注液管，注液管用于向熔液筒内注入金属熔液。
4.如权利要求1所述的一种离心喷射成形用离心盘，其特征是：在活塞杆的上部设有横向滑槽，在横向滑槽内配合安装有偏心轴，偏心轴与调速电机连接；调速电机转动时，通过偏心轴和滑槽的配合，驱动活塞杆上下滑动。
5.如权利要求1所述的一种离心喷射成形用离心盘，其特征是：在离心盘的边缘部位包裹有一圈热熔材料；工作时离心盘旋转，熔滴从离心盘上甩出后撞击沉积层并发生反射，反射的熔滴在撞击热熔材料后，被热熔材料捕获。
6.如权利要求6所述的一种离心喷射成形用离心盘，其特征是：所述热熔材料为沥青、塑料、热熔胶中的任一者。
7.如权利要求1所述的一种离心喷射成形用离心盘，其特征是：在离心盘内设置有冷却腔，在冷却腔内通入有冷却介质。
8.如权利要求1所述的一种离心喷射成形用离心盘，其特征是：所述对数螺旋线的表达式为：r1＝R*eθ；
式中，r1为极径，R为熔液筒的半径，θ为极角，θ＞π。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311276115.9A CN117300127A (zh) | 2023-09-29 | 2023-09-29 | 一种离心喷射成形用离心盘 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311276115.9A CN117300127A (zh) | 2023-09-29 | 2023-09-29 | 一种离心喷射成形用离心盘 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117300127A true CN117300127A (zh) | 2023-12-29 |
Family
ID=89296783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311276115.9A Pending CN117300127A (zh) | 2023-09-29 | 2023-09-29 | 一种离心喷射成形用离心盘 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117300127A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117698029A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-15 | 福建省诚兴体育用品有限公司 | 一种大底成型机 |
-
2023
- 2023-09-29 CN CN202311276115.9A patent/CN117300127A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117698029A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-15 | 福建省诚兴体育用品有限公司 | 一种大底成型机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102528035B (zh) | 一种两级雾化喷射成形圆盘类零件的系统及成型方法 | |
| CN117300127A (zh) | 一种离心喷射成形用离心盘 | |
| KR101605050B1 (ko) | 용융 재료를 분무하기 위한 회전분무기 | |
| CN101637823A (zh) | 一种制备金属粉末的方法及其装置 | |
| CN117300126A (zh) | 一种喷射沉积成形用熔滴生成机构 | |
| CN102335743A (zh) | 一种超声喷射成形方法 | |
| CN111715885A (zh) | 一种用于圆球形铜粉生产的旋流式水冷成型设备及方法 | |
| CN206425120U (zh) | 一种防堵喷头 | |
| US4559187A (en) | Production of particulate or powdered metals and alloys | |
| CN203346464U (zh) | 一种与连续挤压机匹配的喷射沉积装置 | |
| CN111558723A (zh) | 一种水雾化法快速生产非晶态粉末的装置和方法 | |
| CN209849886U (zh) | 一种垂直式超声波锡粉雾化装置 | |
| JPH06502588A (ja) | 液相の物質から自由形態の固相の物を製造する方法 | |
| CN207294631U (zh) | 复合肥造粒设备 | |
| CN117300128A (zh) | 一种可径向甩出金属熔滴的离心盘 | |
| CN111659893B (zh) | 一种喷射成形同步超声热精轧制备技术 | |
| CN108754389A (zh) | 一种气雾法及喷涂法制备金属复合材料的方法及装置 | |
| WO2010010627A1 (ja) | 回転ルツボを使用した微粉末製造方法及びその装置 | |
| KR20210131787A (ko) | 분무조립체 및 이를 포함하는 금속분말 제조장치 | |
| CN209791800U (zh) | 一种防止结瘤堵嘴的金属熔体喷射沉积雾化器 | |
| JP7366268B2 (ja) | 金属粉末製造装置 | |
| CN209286709U (zh) | 一种新型高转速高剪切结晶器 | |
| CN102925888A (zh) | 镁合金轮毂冷喷铝合金的装置及方法 | |
| JPH07107167B2 (ja) | 急冷凝固金属粉末の製造方法及び製造装置 | |
| JP2993029B2 (ja) | 金属粉末の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |