CN207952635U - 一种小型化等离子雾化制粉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型化等离子雾化制粉装置，涉及粉末领域。包括：雾化室，等离子枪，二级雾化机构，电机棒料，电主轴；所述电主轴与所述电机棒料连接，用于驱动所述电机棒料旋转；所述二级雾化机构与所述电主轴同轴设置，所述二级雾化机构的一端延伸至所述雾化室内，另一端设置在所述雾化室外侧；所述二级雾化机构包括气雾化喷嘴，所述气雾化喷嘴与所述雾化室相通，用于对进入所述气雾化喷嘴的气体进行压缩；所述等离子枪的出口延伸至所述雾化室内，且所述等离子枪的出口端与所述电机棒料的前端相对设置。

Description

一种小型化等离子雾化制粉装置

技术领域

本发明涉及金属粉末制备技术领域，更具体的涉及一种小型化等离子雾化制粉装置。

背景技术

高质量球形金属粉末是粉末冶金近净成形、3D打印等生产领域所必需的重要原料，近几年随着3D打印等技术的快速发展，对金属粉末原料的需求量越来越大，同时对粉末的粒度、纯净度要求逐步提高。

等离子旋转电极雾化制粉技术具有粉末粒度小、球形度高、氧含量低的特点。目前国内等离子旋转电极雾化制粉设备主要以工业级应用为主，其特点是电极棒料直径偏大，棒料直径之间，电极棒料工作转速在 10000-20000r/min之间。由于该仪器存在电机棒料直径比较大，电机棒料的旋转速度比较慢的特点，因此通过该产品生产的球形金属粉末存在球形度比较低，粒径大的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种制备金属球形粉末的装置及方法，用以解决现有技术中的球形金属粉末存在球形度比较低，粒径大的问题。

本发明实时例提供了一种小型化等离子雾化制粉装置，包括：雾化室，等离子枪，二级雾化机构，电机棒料，电主轴；

所述电主轴与所述电机棒料连接，用于驱动所述电机棒料旋转；

所述二级雾化机构与所述电主轴同轴设置，所述二级雾化机构的一端延伸至所述雾化室内，另一端设置在所述雾化室外侧；

所述二级雾化机构包括气雾化喷嘴，所述气雾化喷嘴与所述雾化室相通，用于对进入所述气雾化喷嘴的气体进行压缩；

所述等离子枪的出口延伸至所述雾化室内，且所述等离子枪的出口端与所述电机棒料的前端相对设置。

优选地，还包括：挠性联轴器；

所述电主轴通过所述挠性联轴器驱动所述电机棒料旋转；所述挠性联轴器用于阻挡所述电机棒料和所述电主轴之间的热量传递。

优选地，还包括：配重底板和伺服送进机构；

所述电主轴通过螺钉紧固到在所述配重底板上；

所述配重底板在所述伺服送进机构的作用下，进行往复运动，所述电主轴通过所述配重底板的往复运动，对所述电机棒料进行替换；其中，所述伺服送进机构的送进速度介于0.1-10mm/s。

优选地，还包括真空装置和惰性气瓶；

所述真空装置用于为所述雾化室抽真空，所述惰性气瓶用于向抽真空的所述雾化室内充入惰性气体，以使所述雾化室满足雾化制粉成形工艺的惰性气氛环境。

优选地，所述二级雾化机构还包括动密封机构，两组所述动密封的内壁与所述电机棒料的外侧接触，用于支持旋转的所述电机棒料。

优选地，所述雾化室包括固定侧炉体和活动侧炉体，所述固定侧炉体和所述活动侧炉体的侧面均为圆弧状或者椭圆弧状结构。

优选地，所述电机棒料的直径介于10-50mm之间，所述电机棒料的工作转速介于10000-150000r/min之间。

优选地，还包括粉末收集机构；

所述粉末收集机构设置在所述雾化室下方，用于收集所述雾化室内形成的球形金属粉末。

本发明实施例提供了一种小型化等离子雾化制粉装置，包括：雾化室，等离子枪，二级雾化机构，电机棒料，电主轴；所述电主轴与所述电机棒料连接，用于驱动所述电机棒料旋转；所述二级雾化机构与所述电主轴同轴设置，所述二级雾化机构的一端延伸至所述雾化室内，另一端设置在所述雾化室外侧；所述二级雾化机构包括气雾化喷嘴，所述气雾化喷嘴与所述雾化室相通，用于对进入所述气雾化喷嘴的气体进行压缩；所述等离子枪的出口延伸至所述雾化室内，且所述等离子枪的出口端与所述电机棒料的前端相对设置。本发明实施例提供的装置，增加了二级雾化机构，通过与雾化室相通气雾化喷嘴，可以对进入气雾化喷嘴的气体进行压缩，而经过压缩的气体可以对电机棒料产生的小液体颗粒进行二次破碎和快速冷却，从而可以缩小球形金属粉末的粒径的同时，提升球形金属粉末的球形度。再者，该装置具有机功率小，占地面积小的特点，可以满足科研实验需求。

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地介绍，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为本发明实施例提供的一种小型化等离子雾化制粉装置主视图；

图2为本发明实施例提供的一种小型化等离子雾化制粉装置俯视图；

图3为本发明实施例提供的二级雾化机构结构示意图。

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。

图1为本发明实施例提供的一种小型化等离子雾化制粉装置主视图；图1 为本发明实施例提供的一种小型化等离子雾化制粉装置俯视图；图1为本发明实施例提供的二级雾化机构结构示意图。如图1，图2和图3所示，本发明实施例提供的一种小型化等离子雾化制粉装置主要包括：雾化室9，等离子枪10，二级雾化机构7，电机棒料6和电主轴4。

具体地，如图1所示，电主轴4与电机棒料6连接，用于向电机棒料6提供旋转的动力。在实际应用中，在电主轴4和电机棒料6之间还设置有挠性联轴器5，电主轴4通过该挠性联轴器5向电机棒料6提供旋转的动力。进一步地，在本发明实施例中，通过设置在电主轴4和电机棒料6之间的挠性联轴器 5，还可以阻挡电机棒料6和电主轴4之间的热量传递。

进一步地，电主轴4通过螺钉紧固在配重底板3上，配重底板3设置在伺服送进机构1的上层，伺服送进机构1设置在送进底座2上。伺服送进机构1 能够驱动配重底板3进行往复运动。进一步地，由于电主轴4与电机棒料6连接，而电主轴4固定在配重底板3上，当配重底板3在进行往复运动时，可以带动电机棒料6进行往复运动，即实现了电机棒料6前端熔融补偿以及电机棒料6连续更换的问题。

需要说明的是，在本发明实施例中，伺服送进机构1主要由驱动伺服电机和丝杠螺母组成，伺服送进机构1的送进速度介于0.1-10mm/s之间。

在本发明实施例中，电极棒料直径介于之间，电机棒料6在电主轴4的驱动下，转速可以达到10000-150000r/min。

在实际应用中，等离子枪10的出口延伸至雾化室9内，且等离子枪10的出口端与电机棒料6的前端相对设置，通过该设置，等离子枪10产生的等离子弧可以实现对电机棒料6的前端熔融，在本发明实施例中，等离子枪10的熔融功率为5～100kW。

如图2所示，本发明实施例提供的雾化室9主要由固定侧炉体9-1和活动侧炉体9-2组成。具体地，固定侧炉体9-1和活动侧炉体9-2的侧面为圆弧状或椭圆弧状结构，在本发明实施例中，对固定侧炉体9-1和活动侧炉体9-2的侧边形状不做具体的限定。在具体应用中，活动侧炉体9-2可以绕着转轴12 旋转，而打开活动侧炉体9-2时，可以实现对炉体的粉末的清理。

进一步地，在具体应用中，雾化室9需要先进行抽真空处理，即通过设置在雾化室9外的真空装置11对雾化室9进行抽真空，而设置在雾化室9为的惰性气体用于向抽真空的雾化室9内充入惰性气体，当抽真空的雾化室9内充入惰性气体后，雾化室9内即可以满足雾化制粉成形工艺的惰性气氛环境。

具体地，如图3所示，本发明实施例体的二级雾化机构7与电主轴4同轴设置，且该二级雾化结构的一端延伸至雾化室9内，另一端设置在雾化室9外侧。

具体地，二级雾化机构7包括动密封7-1和气雾化喷嘴7-2。其中，动密封7-1由前后两组约束轴承组，轴承组呈行星周圈分布模式，动密封7-1机构的内壁与电机棒料的外侧相接触，通过上述接触，可以实现支撑旋转电机棒料 6的功能。再者，通过该动密封7-1机构可以保证雾化室9内的气体压力具有稳定性；气雾化喷嘴7-2与雾化室9相通，用于对进入气雾化喷嘴7-2的气体进行压缩，从而可以将进入气雾化喷嘴7-2的惰性气体压缩成高速气流，而该高速气流经电极棒料折射后，可以对点击棒料形成的小液滴颗粒进行二次破碎。

进一步地，本发明实施例提供的一种小型化等离子雾化制粉装置还包括有粉末收集机构，该粉末收集机构设置在雾化室9的下方，主要由气动蝶阀和收粉罐组成，用于对雾化室9内形成的球形金属粉末进行收集。

综上所述，本发明实施例提供了一种小型化等离子雾化制粉装置，包括：雾化室，等离子枪，二级雾化机构，电机棒料，电主轴；所述电主轴与所述电机棒料连接，用于驱动所述电机棒料旋转；所述二级雾化机构与所述电主轴同轴设置，所述二级雾化机构的一端延伸至所述雾化室内，另一端设置在所述雾化室外侧；所述二级雾化机构包括气雾化喷嘴，所述气雾化喷嘴与所述雾化室相通，用于对进入所述气雾化喷嘴的气体进行压缩；所述等离子枪的出口延伸至所述雾化室内，且所述等离子枪的出口端与所述电机棒料的前端相对设置。本发明实施例提供的装置，增加了二级雾化机构，通过与雾化室相通气雾化喷嘴，可以对进入气雾化喷嘴的气体进行压缩，而经过压缩的气体可以对电机棒料产生的小液体颗粒进行二次破碎和快速冷却，从而可以缩小球形金属粉末的粒径的同时，提升球形金属粉末的球形度。再者，该装置具有机功率小，占地面积小的特点，可以满足科研实验需求。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种小型化等离子雾化制粉装置，其特征在于，包括：雾化室，等离子枪，二级雾化机构，电机棒料，电主轴；

所述电主轴与所述电机棒料连接，用于驱动所述电机棒料旋转；

所述二级雾化机构与所述电主轴同轴设置，所述二级雾化机构的一端延伸至所述雾化室内，另一端设置在所述雾化室外侧；

所述二级雾化机构包括气雾化喷嘴，所述气雾化喷嘴与所述雾化室相通，用于对进入所述气雾化喷嘴的气体进行压缩；

所述等离子枪的出口延伸至所述雾化室内，且所述等离子枪的出口端与所述电机棒料的前端相对设置。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：挠性联轴器；

所述电主轴通过所述挠性联轴器驱动所述电机棒料旋转；所述挠性联轴器用于阻挡所述电机棒料和所述电主轴之间的热量传递。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：配重底板和伺服送进机构；

所述电主轴通过螺钉紧固到在所述配重底板上；

所述配重底板在所述伺服送进机构的作用下，进行往复运动，所述电主轴通过所述配重底板的往复运动，对所述电机棒料进行替换；其中，所述伺服送进机构的送进速度介于0.1-10mm/s。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括真空装置和惰性气瓶；

所述真空装置用于为所述雾化室抽真空，所述惰性气瓶用于向抽真空的所述雾化室内充入惰性气体，以使所述雾化室满足雾化制粉成形工艺的惰性气氛环境。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二级雾化机构还包括动密封机构，两组所述动密封的内壁与所述电机棒料的外侧接触，用于支持旋转的所述电机棒料。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述雾化室包括固定侧炉体和活动侧炉体，所述固定侧炉体和所述活动侧炉体的侧面均为圆弧状或者椭圆弧状结构。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机棒料的直径介于10-50mm之间，所述电机棒料的工作转速介于10000-150000r/min之间。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括粉末收集机构；

所述粉末收集机构设置在所述雾化室下方，用于收集所述雾化室内形成的球形金属粉末。