CN209407418U - 一种耦合超声旋转电极制粉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耦合超声旋转电极制粉装置，涉及金属粉末制备领域。用以解决现有技术中金属粉末的粒径集中在20～250μm，存在现在旋转电极制粉技术在3D打印领域应用的问题。该装置包括：旋转主轴，超声二次雾化机构，等离子发生器，金属棒料，工作腔室，配重底板；旋转主轴设置在配重底板的上端，旋转主轴的一端与金属棒料同轴连接，用于驱动金属棒料旋转；超声二次雾化机构与旋转主轴同轴设置，超声二次雾化机构的一端延伸至工作腔室内，用于产生高能束超声波，将金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属短液滴；等离子发生器的出口延伸至工作腔室内，且等离子枪的出口端与金属棒料的前端相对设置。

Description

一种耦合超声旋转电极制粉装置

技术领域

本实用新型涉及金属粉末制备技术领域，更具体的涉及一种耦合超声旋转电极制粉装置。

背景技术

高品质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、注射成型等新型技术的快速发展，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。

旋转电极制粉设备生产的金属粉末具有球形度高、氧含量小、少无内部缺陷和卫星粉等优点，然而受制于该类设备的金属棒料工作转速(最高20000r/min)和棒料直径(最大)，生产的粉末粒径较粗(以TC4金属粉末为例，该类设备生产的粉末中位粒径D50约为100μm)，无法很好地满足以激光选区熔化成形(SLM)为代表的粉床熔化成形技术粉末需求(粉末粒径集中在10～53μm)。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种耦合超声旋转电极制粉装置，用以解决现有技术中金属粉末的粒径集中在100μm左右，存在无法满足以激光选区熔化成形为代表的粉床熔化成形技术粉末需要的问题。

本实用新型实施例提供一种耦合超声旋转电极制粉装置，包括：旋转主轴，超声二次雾化机构，等离子发生器，金属棒料，工作腔室，配重底板；

所述旋转主轴设置在所述配重底板的上端，所述旋转主轴的一端与所述金属棒料同轴连接，用于驱动所述金属棒料旋转；

所述超声二次雾化机构与所述旋转主轴同轴设置，所述超声二次雾化机构的一端延伸至所述工作腔室内，用于产生高能束超声波，将所述金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属短液滴；

所述等离子发生器的出口延伸至所述工作腔室内，且所述等离子枪的出口端与所述金属棒料的前端相对设置。

优选地，所述超声二次雾化机构包括超声发生器和高温防护板；

所述超声发生器固定在所述工作腔室的内壁上，均匀的分布在所述金属棒料的周围，所述超声发生器的工作工作评论介于40～110kHz之间，功率介于0.2～5kW之间；

所述高温防护板设置在所述超声发生器和所述金属棒料之间，所述高温防护板由耐高温金属板结构组成，所述高温防护板上设置多个孔洞，所述孔洞用于实现所述超声发生器发生的高能束超声波传输，且每个所述超声发生器的开口与所述孔洞相对设置。

优选地，所述超声发生器的数量至少包括4个，且所述超声发生器倾斜设置，通过所述高温防护板的孔洞向所述金属棒料产生高能束超声波。

优选地，所述超声发生器的工作频率介于40～100kHz之间，功率介于0.2～5kW之间；

所述超声发生器均匀分布，且所述超声发生器的开口朝向所述金属棒料，朝向所述金属棒料产生高能束超声波。

优选地，所述旋转主轴带动所述金属棒料高速旋转，实现所述金属棒料的前端在所述等离子发生器产生的等离子弧下熔化形成金属长条液滴；

其中，所述旋转主轴通过高速电机直接带动所述金属棒料高速旋转；或者通过摩擦轮传动原理的多辊式传动结构带动所述金属棒料高速旋转。

优选地，还包括伺服送进机构，所述伺服送进机构的一端与所述配重底板相连，用于驱动所述配重底板轴向往复运动；

所述旋转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工作腔室抽真空，所述惰性气瓶用于向抽真空后的所述工作腔室内充满惰性气体；其中，所述工作腔室内的真空度达到5×10^-3Pa，所述工作腔室内的惰性气体纯度大于99.999％。

优选地，所述金属棒料的直径介于之间，长度介于200～2000mm之间；

所述旋转主轴驱动所述金属棒料以介于10000-60000r/min之间的速度进行旋转。

优选地，所述等离子发生器产生20～300kW左右的等离子弧将所述金属棒料的前端熔化形成金属长条液滴；

所述等离子发生器为非转移弧型等离子发生器；或者所述等离子发生器是所述金属棒料作为自耗阳极的转移弧型等离子发生器。

优选地，还包括粉末收集机构；

所述粉末收集机构位于所述工作腔室的下方，用于收集在所述工作腔室内形成的金属粉末。

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，所述旋转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。

本实用新型实施例提供一种耦合超声旋转电极制粉装置，该装置包括：旋转主轴，超声二次雾化机构，等离子发生器，金属棒料，工作腔室，配重底板；所述旋转主轴设置在所述配重底板的上端，所述旋转主轴的一端与所述金属棒料同轴连接，用于驱动所述金属棒料旋转；所述超声二次雾化机构与所述旋转主轴同轴设置，所述超声二次雾化机构的一端延伸至所述工作腔室内，用于产生高能束超声波，将所述金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属短液滴；所述等离子发生器的出口延伸至所述工作腔室内，且所述等离子枪的出口端与所述金属棒料的前端相对设置。该装置相对于现有技术，在传统的旋转电极制粉设备基础上增加了超声二次雾化机构，装置在工作中，超声二次雾化机构用于产生高能束超声波，将金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属短液滴，对金属长条液滴进行二次破碎得到细粒径的金属粉末。通过该装置生产的球形粉末具有粒径粉末集中在10～53μm，更细的粉末粒径满足以激光选区熔化成形为代表的粉床熔化成形技术粉末需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为实用新型实施例提供的一种耦合超声旋转电极制粉装置主视示意图；

图2为实用新型实施例提供的一种耦合超声旋转电极制粉装置俯视示意图。

图3为本实用新型实施例提供的图1的局部放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1示例性的示出了实用新型实施例提供的一种耦合超声旋转电极制粉装置主视示意图，图2示例性的示出了实用新型实施例提供的一种耦合超声旋转电极制粉装置俯视示意图。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种耦合超声旋转电极制粉装置主要包括：伺服送进机构1，配重底板2，旋转主轴3，金属棒料4，超声二次雾化机构5，粉末收集机构6，等离子发生器8，工作腔室9，真空装置10和惰性气瓶11。

具体地，如图1所示，伺服送进机构1与配重底板2连接，伺服送进机构1驱动配重底板2以0.1-10mm/s的速度轴向往复运动，进一步地，旋转主轴3设置在配重底板2的上端，旋转主轴3的一端与金属棒料4同轴连接，从而可以驱动金属棒料4在轴向往复运动，实现金属棒料4的前端熔融补偿和连续换料。

在具体应用中，旋转主轴带动金属棒料4高速旋转，实现金属棒料4的前端在等离子发生器产生的等离子弧下熔化形成金属长条液滴7-1。需要说明的是，旋转主轴通过高速电机直接带动金属棒料4高速旋转；或者通过摩擦轮传动原理的多辊式传动结构带动金属棒料4高速旋转。在本实用新型实施例中，对旋转主轴的带动金属棒料4的旋转的具体方法不做限定。

在本实用新型实施例中，为了能够解决现有旋转电极制粉设备生产的金属粉末粒径较粗、无法完全满足金属增材制造、热喷涂等新兴技术对细粒径粉末需求问题。优选地，在该耦合超声旋转电极制粉装置内还设置有超声二次雾化机构5，该超声二次雾化机构5与金属棒料4同轴设置，超声二次雾化机构5的一端延伸至工作腔室9内，用于产生高能束超声波，将金属棒料4的前端熔化形成的金属长条液滴7-1破碎为金属短液滴7-2。

在实际应用中，金属棒料4的直径范围介于φ10-200mm之间，长度范围介于200～2000mm之间，再者，旋转主轴3驱动金属棒料4以介于10000-60000r/min之间的速度高速旋转，由于等离子发生器8的融化功率介于20～300kW之间，因此，等离子发生器8发射等离子火炬作用于金属棒料4端面，使金属棒料4端面熔化形成金属液膜，进一步地，金属液膜在金属棒料4的高速旋转离心力作用下甩出形成金属长条液滴7-1。

在本实用新型实施例中，超声二次雾化机构5与金属棒料4同轴设置，超声二次雾化机构5能够产生高能束超声波，对金属棒料4前端的边缘熔化后在离心力作用下形成的长条液滴进行二次破碎形成金属短液滴7-2。具体地，高能束超声波可以将1个金属长条液滴7-1破碎成2～3个金属短液滴7-2。

在本实用新型实施例中，等离子发生器8的一端延伸至工作腔室9内，另一端固定的工作腔室9的外侧。需要说明的是，在实际应用中，等离子发生器8可以是非转移弧型等离子发生器8，也可以是金属棒料4作为自耗阳极的转移弧型等离子发生器8。在本实用新型实施例中，对等离子发生器8的具体类型不做限定。

具体的，该装置包括的真空装置10主要包旋片泵、分子泵和插板阀，通过真空装置10可以确保工作腔室9内的真空度达到5×10-3Pa；惰性气瓶11向工作腔室9内部充入纯度大于99.999％的惰性，在惰性气氛下可以将金属短液滴7-2形成球形粉末。

图3为本实用新型实施例提供的图1的局部放大示意图，如图3所示，本实用新型实施例提供的超声二次雾化机构5主要包括有超声发生器5-1和高温防护板5-2，具体地，超声发生器5-1设置在工作腔室9的内壁上，以金属棒料4为中心，根据工作腔室9和金属棒料4直径不同，周向均匀分布4～12个不等的超声发生器5-1，需要说明的是，超声发生器5-1为倾斜设置，从而可以确定超声发生器5-1发生的高能束超声波中心穿过电极棒料的前端外圆。在本实用新型实施例中，超声发生器5-1的工作频率介于40～110kHz之间，功率介于0.2～5kW之间。

如图3所示，该感温防护板5-2设置在超声发生器5-1和金属棒料4之间，高温防护板5-2由耐高温金属板结构组成，在高温防护板5-2上设置有多个孔洞，上述孔洞用于实现超声发生器5-1发生的高能束超声波传输，即高能束超声波通过孔洞传输出去，将金属棒料4的前端熔化形成的金属长条液滴7-1破碎为金属短液滴7-2，再者，该高温防护板5-2可以避免金属棒料4融化过程工作腔室9的高温辐射导致损失超声发送器5-1的问题。

进一步地，金属短液滴7-2在工作腔室9内的惰性气体环境中冷却，在表面张力作用下形成球形金属粉末7-3。

设置在工作腔室9下方的粉末收集机构6，用于收集工作腔室9内形成的球形金属粉末7-3。

为了能更清楚的介绍本实用新型实施例提供的一种耦合超声旋转电极制粉装置，以下介绍本实用新型实施例提供的旋转电极制粉方法，通过该制粉方法，可以更清楚的理解该一种耦合超声旋转电极制粉装置的结构以及具有制粉步骤。

一种耦合超声旋转电极制粉装置的制粉过程主要包括以下步骤：

步骤101，旋转主轴3驱动金属棒料4速旋转并在等离子发生器8发生的等离子火炬下熔化形成金属长条液滴7-1；

步骤102，超声二次雾化机构5与所述金属棒料4同轴设置，超声二次雾化机构5产生高能束超声波，高能束超声波将金属棒料4的前端熔化形成的金属长条液滴7-1破碎为金属短液滴7-2。

在步骤101之前，需要对一种耦合超声旋转电极制粉装置进行抽真空操作，具体的，对工作腔室9进行抽真空，直至该工作腔室9内的真空度达到5×10^-3Pa左右，进一步的，当工作腔室9内的真空度达到要求之后，需要向工作腔室9内充入惰性气体，在本实用新型实施例中，工作腔室9内充入的惰性气体的纯度大于99.999％。

需要说明的是，在本实用新型实施中，金属棒料4的直径介于10-200mm之间，长度介于100-2000mm之间。在旋转主轴3驱动金属棒料4速旋转之前，还需要介绍一下，旋转主轴3设置在配重底板2的上端，配重底板2与伺服送进机构1连接；伺服送进机构1驱动配重底板2以0.1-10mm/s的速度轴向往复运动，由于旋转主轴3设置在配重底板2的上端，而金属棒料4的一端与旋转主轴3通过螺纹连接，因此，当伺服送进机构1驱动配重底板2以0.1-10mm/s的速度轴向往复运动时，相应地，实现金属棒料4的前端熔融补偿和连续换料。

进一步地，本实用新型实施例中提供的等离子发生器8在工作腔室9内可以产生融化功率介于20～300kW的等离子火炬。在步骤101中，旋转主轴3驱动金属棒料4速旋转时，等离子发生器8发射功率介于20～300kW的等离子火炬作用于金属棒料4的端面上，金属棒料4的端面熔化形成金属液膜。进一步地，由于金属棒料4在高速旋转，因此金属棒料4的端面形成的金属液膜在离心力作用下形成金属长条液滴7-1。

需要说明的是，在步骤101中，伺服送进机构1驱动配重底板2以0.1-10mm/s的速度轴向往复运动，带动与所述配重底板2相连的所述旋转主轴3往复运动，旋转主轴3驱动金属棒料4以介于10000-60000r/min之间的速度进行高速旋转，实现所述金属棒料4的前端在所述等离子发生器8产生的等离子火炬下熔化形成金属长条液滴7-1。

在步骤102中，与金属棒料4同轴设置的超声二次雾化机构5主要包括有超声发生器5-1和高温防护板5-2。

具体地，高温防护板5-2设置在超声发生器5-1和所述工作腔室9之间，超声发生器5-1与工作腔室9相通，用于产生高能束超声波，将金属棒料4的前端熔化形成的金属长条液滴7-1破碎为金属短液滴7-2；进一步地，金属短液滴7-2在工作腔室9内的惰性气氛环境中冷却，在表面张力作用下冷却形成球形金属粉末7-3。设置在工作腔室9下方的粉末收集机构6收集在工作腔室9内形成的金属粉末7-3。

以下以实施例1～实施例3为例，再次介绍一种耦合超声旋转电极制粉装置制粉的具体过程：

实施实例1

步骤201，高纯度金属棒料4通过机械加工成圆形金属棒料4，金属棒料4的直径为长度为100mm。

步骤202，金属棒料4的一端为带锥面内螺纹，另一端为带锥面外螺纹。具体地，将需要同时将两个金属棒料4放置到一种耦合超声旋转电极制粉装置上时，则与等离子发生器8距离远的金属棒料4的带锥面外螺纹和与等离子发生器8距离近的金属棒料4的带锥面内螺纹相连接，与等离子发生器8距离远的金属棒料4的带锥面内螺纹与旋转主轴3连接。

步骤203，真空装置10主要由旋片泵、分子泵和插板阀组成，通过真空装置10保证工作腔室9内的真空度达到5×10^-3Pa。

步骤204，惰性气瓶11向工作腔室9内部充入纯度大于99.999％的惰性气体至正压0.04Mpa，满足雾化制粉成形工艺的惰性气氛环境。

步骤205，旋转主轴3驱动金属棒料4以10000r/min高速旋转。

步骤206，等离子发生器8发射等离子火炬作用于金属棒料4端面，使其熔化形成金属液膜。液膜在棒料高速旋转离心力作用下甩出形成金属长条液滴7-1。

步骤207，超声二次雾化机构5能够产生高能束超声波，对金属棒料4前端的边缘熔化后在离心力作用下形成的长条液滴进行二次破碎形成金属短液滴7-2使其由1个金属长条液滴7-1破碎成2～3个金属短液滴7-2。

步骤208，金属短液滴7-2在工作腔室9内的惰性气氛环境中冷却，在表面张力作用下冷却形成球形金属粉末7-3。

步骤209，伺服送进机构1驱动配重底板2以1.2mm/s的速度轴向往复运动实现金属棒料4的前端熔融补偿和连续换料。

实施实例2

步骤301，高纯度金属棒料4通过机械加工成圆形金属棒料4，金属棒料4的直径为长度在1000mm，金属棒料4一端为带锥面内螺纹，一端为带锥面外螺纹。

步骤302，金属棒料4的一端为带锥面内螺纹，另一端为带锥面外螺纹。具体地，将需要同时将两个金属棒料4放置到一种耦合超声旋转电极制粉装置上时，则与等离子发生器8距离远的金属棒料4的带锥面外螺纹和与等离子发生器8距离近的金属棒料4的带锥面内螺纹相连接，与等离子发生器8距离远的金属棒料4的带锥面内螺纹与旋转主轴3连接。

步骤303，真空装置10主要由旋片泵、分子泵和插板阀组成，通过真空装置10保证工作腔室9内的真空度达到5×10^-3Pa。

步骤304，惰性气瓶11向工作腔室9内部充入纯度大于99.999％的惰性气体至正压0.06Mpa，满足雾化制粉成形工艺的惰性气氛环境。

步骤305，旋转主轴3驱动金属棒料4以60000r/min高速旋转。

步骤306，等离子发生器8发射等离子火炬作用于金属棒料4端面，使其熔化形成金属液膜。液膜在棒料高速旋转离心力作用下甩出形成金属长条液滴7-1。

步骤307，超声二次雾化机构5能够产生高能束超声波，对金属棒料4前端的边缘熔化后在离心力作用下形成的长条液滴进行二次破碎形成金属短液滴7-2使其由1个金属长条液滴7-1破碎成2～3个金属短液滴7-2。

步骤308，金属短液滴7-2在工作腔室9内的惰性气氛环境中冷却，在表面张力作用下冷却形成球形金属粉末7-3。

步骤309，伺服送进机构1驱动配重底板2以1.2mm/s的速度轴向往复运动实现金属棒料4的前端熔融补偿和连续换料。

实施实例3

步骤401，高纯度金属棒料4通过机械加工成圆形金属棒料4，金属棒料4的直径为长度在2000mm，金属棒料4一端为带锥面内螺纹，一端为带锥面外螺纹。

步骤402，金属棒料4的一端为带锥面内螺纹，另一端为带锥面外螺纹。具体地，将需要同时将两个金属棒料4放置到一种耦合超声旋转电极制粉装置上时，则与等离子发生器8距离远的金属棒料4的带锥面外螺纹和与等离子发生器8距离近的金属棒料4的带锥面内螺纹相连接，与等离子发生器8距离远的金属棒料4的带锥面内螺纹与旋转主轴3连接。

步骤403，真空装置10主要由旋片泵、分子泵和插板阀组成，通过真空装置10保证工作腔室9内的真空度达到5×10^-3Pa。

步骤404，惰性气瓶11向工作腔室9内部充入纯度大于99.999％的惰性气体至正压0.05Mpa，满足雾化制粉成形工艺的惰性气氛环境。

步骤405，旋转主轴3驱动金属棒料4以30000r/min高速旋转。

步骤406，等离子发生器8发射等离子火炬作用于金属棒料4端面，使其熔化形成金属液膜。液膜在棒料高速旋转离心力作用下甩出形成金属长条液滴7-1。

步骤407，超声二次雾化机构5能够产生高能束超声波，对金属棒料4前端的边缘熔化后在离心力作用下形成的长条液滴进行二次破碎形成金属短液滴7-2使其由1个金属长条液滴7-1破碎成2～3个金属短液滴7-2。

步骤408，金属短液滴7-2在工作腔室9内的惰性气氛环境中冷却，在表面张力作用下冷却形成球形金属粉末7-3。

步骤409，伺服送进机构1驱动配重底板2以1.2mm/s的速度轴向往复运动实现金属棒料4的前端熔融补偿和连续换料。

综上所述，本实用新型实施例提供一种耦合超声旋转电极制粉装置，该装置包括：旋转主轴，超声二次雾化机构，等离子发生器，金属棒料，工作腔室，配重底板；所述旋转主轴设置在所述配重底板的上端，所述旋转主轴的一端与所述金属棒料同轴连接，用于驱动所述金属棒料旋转；所述超声二次雾化机构与所述旋转主轴同轴设置，所述超声二次雾化机构的一端延伸至所述工作腔室内，用于产生高能束超声波，将所述金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属短液滴；所述等离子发生器的出口延伸至所述工作腔室内，且所述等离子枪的出口端与所述金属棒料的前端相对设置。该装置相对于现有技术，在传统的旋转电极制粉设备基础上增加了超声二次雾化机构，装置在工作中，超声二次雾化机构用于产生高能束超声波，将金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属短液滴，对金属长条液滴进行二次破碎得到细粒径的金属粉末。通过该装置生产的球形粉末具有粒径粉末集中在10～53μm，更细的粉末粒径满足以激光选区熔化成形为代表的粉床熔化成形技术粉末需求。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，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实用新型范围的所有变更和修改。

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

Claims (10)

1.一种耦合超声旋转电极制粉装置，其特征在于，包括：旋转主轴，超声二次雾化机构，等离子发生器，金属棒料，工作腔室，配重底板；

所述旋转主轴设置在所述配重底板的上端，所述旋转主轴的一端与所述金属棒料同轴连接，用于驱动所述金属棒料旋转；

所述超声二次雾化机构与所述旋转主轴同轴设置，所述超声二次雾化机构的一端延伸至所述工作腔室内，用于产生高能束超声波，将所述金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属短液滴；

所述等离子发生器的出口延伸至所述工作腔室内，且所述等离子枪的出口端与所述金属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，所述超声二次雾化机构包括超声发生器和高温防护板；

所述超声发生器固定在所述工作腔室的内壁上，均匀的分布在所述金属棒料的周围，所述超声发生器的工作工作评论介于40～110kHz之间，功率介于0.2～5kW之间；

所述高温防护板设置在所述超声发生器和所述金属棒料之间，所述高温防护板由耐高温金属板结构组成，所述高温防护板上设置多个孔洞，所述孔洞用于实现所述超声发生器发生的高能束超声波传输，且每个所述超声发生器的开口与所述孔洞相对设置。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述超声发生器的数量至少包括4个，且所述超声发生器倾斜设置，通过所述高温防护板的孔洞向所述金属棒料产生高能束超声波。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述超声发生器的工作频率介于40～100kHz之间，功率介于0.2～5kW之间；

所述超声发生器均匀分布，且所述超声发生器的开口朝向所述金属棒料，朝向所述金属棒料产生高能束超声波。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转主轴带动所述金属棒料高速旋转，实现所述金属棒料的前端在所述等离子发生器产生的等离子弧下熔化形成金属长条液滴；

其中，所述旋转主轴通过高速电机直接带动所述金属棒料高速旋转；或者通过摩擦轮传动原理的多辊式传动结构带动所述金属棒料高速旋转。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括伺服送进机构，所述伺服送进机构的一端与所述配重底板相连，用于驱动所述配重底板轴向往复运动；

所述旋转主轴通过所述配重底板的往复运动，对所述金属棒料进行替换；其中，所述伺服送进机构的送进速度介于0.1-10mm/s。

7.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工作腔室抽真空，所述惰性气瓶用于向抽真空后的所述工作腔室内充满惰性气体；其中，所述工作腔室内的真空度达到5×10^-3Pa，所述工作腔室内的惰性气体纯度大于99.999％。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述金属棒料的直径介于之间，长度介于200～2000mm之间；

所述旋转主轴驱动所述金属棒料以介于10000-60000r/min之间的速度进行旋转。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述等离子发生器产生20～300kW左右的等离子弧将所述金属棒料的前端熔化形成金属长条液滴；

所述等离子发生器为非转移弧型等离子发生器；或者所述等离子发生器是所述金属棒料作为自耗阳极的转移弧型等离子发生器。

10.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；

所述粉末收集机构位于所述工作腔室的下方，用于收集在所述工作腔室内形成的金属粉末。