CN209407419U - 一种旋转电极制粉装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种旋转电极制粉装置，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，二级雾化机构，等离子发生器，金属棒料，雾化室，送进底座；旋转主轴设置在送进底座的上端，旋转主轴的一端与金属棒料同轴连接；二级雾化机构的内径大于金属棒料的外径，二级雾化机构和金属棒料为同轴设置，二级雾化机构用于产生旋转方向与金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，逆向高速气体将金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属液滴；等离子发生器的一端延伸至所述雾化室内，另一端固定在所述雾化室外侧。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属粉末制备技术领域，更具体的涉及一种旋转电极制粉装置。
背景技术
目前，旋转电极制粉设备生产的金属粉末以其球形度高、流动性好、杂质含量低等诸多优良品质已经在热等径压、热喷涂等粉末冶金领域得到广泛应用。近几年随着金属增材制造、注射成型等新型技术的发展，对金属粉末的品质特别是粒径分布提出了更高的要求，这些新型技术对金属粉末粒径主要集中在10～100μm。
传统的旋转电极制粉装备受制于设备极限工作转速、金属棒料直径等技术瓶颈，生产的金属粉末粒径集中在20～250μm，较粗的粉末粒径限制了旋转电极制粉技术在3D打印领域的应用。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种旋转电极制粉装置，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。
本实用新型实施例提供一种旋转电极制粉装置，包括：旋转主轴，二级雾化机构，等离子发生器，金属棒料，雾化室，送进底座；
所述旋转主轴设置在所述送进底座的上端，所述旋转主轴的一端与所述金属棒料同轴连接；
所述二级雾化机构的内径大于所述金属棒料的外径，所述二级雾化机构和所述金属棒料为同轴设置，所述二级雾化机构用于产生旋转方向与所述金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，所述逆向高速气体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液滴；
所述等离子发生器的一端延伸至所述雾化室内，另一端固定在所述雾化室外侧。
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送进底座相连，用于驱动所述送进底座轴向往复运动；
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火炬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，所述旋转主轴驱动所述金属棒料以介于10000～150000r/min之间的速度进行高速旋转；
伺服送进机构驱动送进底座以0.1-20mm/s的速度轴向往复运动，实现所述金属棒料的前端熔融补偿和连续换料。
优选地，所述二级雾化机构包括动密封装置和气雾化喷嘴；
所述动密封装置用于支撑所述金属棒料和对所述雾化室进行密封；
所述气雾化喷嘴用于产生旋转方向与所述金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，所述逆向高速气体将所述1个所述金属长条液滴破碎成2～3个金属液滴。
优选地，所述气雾化喷嘴由总进气管、螺旋盘管组和盘管固定套组成；
所述盘管固定套与所述金属棒料同轴设置，所述总进气管和螺旋盘管组固定在所述盘管固定套上，所述螺旋盘管组包括的多个进气口分别与所述总进气管联通，所述螺旋盘管组包括的多个出气口分布在所述盘管固定套周围；
压强介于3～5Mpa的且速度介于100～300m/s的惰性气体通入所述总进气管，所述惰性气体经过所述螺旋盘管组之后形成所述逆向高速气体。优选地，还包括真空装置，惰性气瓶和粉末收集机构；
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后的所述雾化室内充满惰性气体；其中，所述雾化室内的真空度达到5×10-3Pa，所述雾化室内的惰性气体纯度大于99.999％；
所述粉末收集机构位于所述雾化室的下方，用于收集在所述雾化室内形成的金属粉末。
优选地，所述真空装置由旋片泵、分子泵和插板阀组成。
优选地，所述金属棒料的直径介于10-200mm之间，长度介于100-2000mm之间，所述金属棒料的一端为带锥面内螺纹，另一端为带锥面外螺纹；
两根所述金属棒料通过螺纹连接在一起，与等离子发生器距离远的所述金属棒料的带锥面外螺纹和与等离子发生器距离近的所述金属棒料的带锥面内螺纹连接，与等离子发生器距离远的所述金属棒料的带锥面内螺纹与所述旋转主轴连接。
优选地，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。
本实用新型实施例提供一种旋转电极制粉装置，该装置包括：旋转主轴，二级雾化机构，等离子发生器，金属棒料，雾化室，送进底座；所述旋转主轴设置在所述送进底座的上端，所述旋转主轴的一端与所述金属棒料同轴连接；所述二级雾化机构的内径大于所述金属棒料的外径，所述二级雾化机构和所述金属棒料为同轴设置，所述二级雾化机构用于产生旋转方向与所述金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，所述逆向高速气体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液滴；所述等离子发生器的一端延伸至所述雾化室内，另一端固定在所述雾化室外侧。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二次雾化机构，装置在工作中，二次雾化机构高速旋转逆向气体作用于金属棒料在等离子发生器作用下产生的长条液滴，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10～100μm，更细的粉末粒径拓宽了旋转电极制粉设备在3D打印技术领域的应用，具有很强的市场竞争力。
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；
图4为本发明实施例提供的气雾化喷嘴结构示意图。
图5为本发明实施例提供的逆向高速气体二次破碎原理图；
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旋转电极制粉装置主要包括：伺服送进机构1，送进底座2，旋转主轴3，金属棒料4，二级雾化机构5，粉末收集机构6，雾化室7，等离子发生器8，真空装置9和惰性气瓶10。
具体地，如图1所示，伺服送进机构1与送进底座2连接，伺服送进机构1驱动送进底座2以0.1-20mm/s的速度轴向往复运动，进一步地，旋转主轴3设置在送进底座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，在该旋转电极制粉装置内还设置有二级雾化机构5，该二级雾化机构5的内径大于金属棒料4的外径，且二级雾化机构5与金属棒料4同轴设置。
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100～2000mm之间，再者，旋转主轴3驱动金属棒料4以介于10000～150000r/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50～500kW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11-1。
在本实用新型实施例中，二级雾化机构5与金属棒料4同轴设置，二级雾化机构5能够产生旋转方向与金属棒料4旋转方向相反的逆向高速气体，该逆向高速气体可以将离心力作用下甩出形成的金属长条液滴11-1破碎形成金属液滴11-2。具体地，逆向高速气体可以将1个金属长条液滴11-1破碎成2～3个金属液滴11-2。
在本实用新型实施例中，等离子发生器8的一端延伸至雾化室7内，另一端固定的雾化室7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9主要包旋片泵、分子泵和插板阀，通过真空装置9可以确保雾化室7内的真空度达到5×10-3Pa；惰性气瓶10向雾化室7内部充入纯度大于99.999％的惰性，在惰性气氛下可以将金属液滴11-2进行球形粉末。
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二级雾化机构5主要包括有动密封装置5-1和气雾化喷嘴5-2，具体地，动密封装置5-1一方面保证制粉过程雾化室7内正压惰性气氛，另一方面对高速旋转的金属棒料4提供了前端支撑。
图4为本发明实施例提供的气雾化喷嘴结构示意图，图5为本发明实施例提供的逆向高速气体二次破碎原理图。在实际应用中，气雾化喷嘴5-2由总进气管5-2-1，螺旋盘管组5-2-2和盘管固定套5-2-3组成。具体地盘管固定套5-2-3与金属棒料同轴设置，且位于金属棒料的外侧，总进气管5-2-1和螺旋盘管组5-2-2固定在盘管固定套5-2-3上，如图4所示，螺旋盘管组5-2-2包括的多个进气口分别与总进气管5-2-1联通，螺旋盘管组5-2-2包括的多个出气口分布在盘管固定套5-2-3周围，即与总进气管5-2-1相通的螺旋盘管组5-2-2将盘管固定套5-2-3包裹在内，进一步地，螺旋盘管组5-2-2包括的多个出气口均匀的分别在盘管固定套5-2-3的一圈。
在本发明实施例中，总进气管5-2-1内会充入压强介于3～5Mpa的且速度介于100～300m/s的惰性气体，进入总进气管5-2-1的惰性气体分别进入到螺旋盘管组5-2-2的多个出气口之后，会形成沿着螺旋盘管组5-2-2出口方向一致的高速气体。
如图5所示，由于盘管固定套5-2-3与金属棒料4同轴设置，而设置在盘管固定套5-2-3上的螺旋盘管组5-2-2的多个出气口的旋转方向与金属棒料4的旋转方向相反，因此，螺旋盘管组5-2-2的多个出气口流出的高速旋转的气体的旋转方向会与金属棒料4高速旋转甩出形成的金属长条液滴11-1的旋转方向相反，即通过气雾化喷嘴5-2产生的与金属棒料4旋转方向相反的逆向高速气体，该逆向高速气体作用在金属棒料4高速旋转甩出形成的金属长条液滴11-1，使得1个金属长条液滴11-1破碎成2～3个金属液滴11-2。
进一步地，金属液滴11-2在雾化室7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。
设置在雾化室7下方的粉末收集机构6，用于收集雾化室7内形成的球形金属粉末。
需要说明的是，在本实用新型实施例中，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，若需要同时将两个金属棒料4放置到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。
本实用新型实施例提供的旋转电极制粉装置生产的金属粉末具有球形度高，流动性好和压缩性好的优点，同时采用高速旋转气体逆向二次破碎金属粉末的方式实现了较高的细粉收率。采用该设备生产的粉末粒径集中在10～100μm，较好地满足了金属增材制造、注射成型等新兴技术对高品质细粒径粉末的需求，具有较好的市场前景和经济效益。
为了能更清楚的介绍本实用新型实施例提供的旋转电极制粉装置，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旋转电极制粉装置的结构以及具有制粉步骤。
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11-1；
步骤102，二级雾化机构5与所述金属棒料4同轴设置，二级雾化机构5高速旋转产生与所述金属棒料4旋转方向相反的逆向高速气体，所述逆向高速气体将1个所述金属长条液滴11-1破碎成2～3个金属液滴11-2。
在步骤101之前，需要对旋转电极制粉装置进行抽真空操作，具体的，对雾化室7进行抽真空，直至该雾化室7内的真空度达到5×10-3Pa左右，进一步的，当雾化室7内的真空度达到要求之后，需要向雾化室7内充入惰性气体，在本实用新型实施例中，雾化室7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，具体地，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。
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设置在送进底座2的上端，送进底座2与伺服送进机构1连接；伺服送进机构1驱动送进底座2以0.1-20mm/s的速度轴向往复运动，由于旋转主轴3设置在送进底座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驱动送进底座2以0.1-20mm/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在雾化室7内可以产生融化功率介于50～500kW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50～500kW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11-1。
需要说明的是，在步骤101中，伺服送进机构1驱动送进底座2以0.1-20mm/s的速度轴向往复运动，带动与所述送进底座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10000～150000r/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11-1。
在步骤102中，与金属棒料4同轴设置的二级雾化机构5主要包括动密封装置5-1和气雾化喷嘴5-2。该动密封装置5-1一方面保证制粉过程雾化室7内正压惰性气氛，另一方面对高速旋转的金属棒料4提供了前端支撑；气雾化喷嘴5-2与金属棒料4同轴设置。
具体地，气雾化喷嘴5-2用于产生与金属棒料4旋转方向相反的逆向高速气体，该逆向高速气体作用在金属棒料4高速旋转甩出形成的金属长条液滴11-1，使得1个金属长条液滴11-1破碎成2～3个金属液滴11-2。进一步地，金属液滴11-2在雾化室7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。设置在雾化室7下方的粉末收集机构6收集在雾化室7内形成的金属粉末。
以下以实施例1～实施例3为例，再次介绍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，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9主要由旋片泵、分子泵和插板阀组成，通过真空装置9保证雾化室7内的真空度达到5×10-3Pa。
步骤204，惰性气瓶10向雾化室7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44以150000r/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11-1。
步骤207，气雾化喷嘴5-2产生旋转方向V2＝50m/s的高速气体，与金属棒料4的旋转方向V1＝50m/s相反。逆向高速气体作用金属棒料4高速旋转甩出形成的金属长条液滴11-1，使其由1个液滴破碎成2～3个金属液滴11-2。
步骤208，金属液滴11-2在雾化室7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。
步骤209，伺服送进机构1驱动送进底座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9主要由旋片泵、分子泵和插板阀组成，通过真空装置9保证雾化室7内的真空度达到5×10-3Pa。
步骤304，惰性气瓶10向雾化室7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44以50000r/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11-1。
步骤307，气雾化喷嘴5-2产生旋转方向V2＝300m/s的高速气体，与金属棒料4的旋转方向V1＝100m/s相反。逆向高速气体作用金属棒料4高速旋转甩出形成的金属长条液滴11-1，使其由1个液滴破碎成2～3个金属液滴11-2。
步骤308，金属液滴11-2在雾化室7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。
步骤309，伺服送进机构1驱动送进底座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9主要由旋片泵、分子泵和插板阀组成，通过真空装置9保证雾化室7内的真空度达到5×10-3Pa。
步骤404，惰性气瓶10向雾化室7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44以20000r/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11-1。
步骤407，气雾化喷嘴5-2产生旋转方向V2＝200m/s的高速气体，与金属棒料4的旋转方向V1＝80m/s相反。逆向高速气体作用金属棒料4高速旋转甩出形成的金属长条液滴11-1，使其由1个液滴破碎成2～3个金属液滴11-2。
步骤408，金属液滴11-2在雾化室7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。
步骤409，伺服送进机构1驱动送进底座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旋转电极制粉装置，该装置包括：旋转主轴，二级雾化机构，等离子发生器，金属棒料，雾化室，送进底座；所述旋转主轴设置在所述送进底座的上端，所述旋转主轴的一端与所述金属棒料同轴连接；所述二级雾化机构的内径大于所述金属棒料的外径，所述二级雾化机构和所述金属棒料为同轴设置，所述二级雾化机构用于产生旋转方向与所述金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，所述逆向高速气体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液滴；所述等离子发生器的一端延伸至所述雾化室内，另一端固定在所述雾化室外侧。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二次雾化机构，装置在工作中，二次雾化机构高速旋转逆向气体作用于金属棒料在等离子发生器作用下产生的长条液滴，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10～100μm，更细的粉末粒径拓宽了旋转电极制粉设备在3D打印技术领域的应用，具有很强的市场竞争力。
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 (9)
1.一种旋转电极制粉装置，其特征在于，包括：旋转主轴，二级雾化机构，等离子发生器，金属棒料，雾化室，送进底座；
所述旋转主轴设置在所述送进底座的上端，所述旋转主轴的一端与所述金属棒料同轴连接；
所述二级雾化机构的内径大于所述金属棒料的外径，所述二级雾化机构和所述金属棒料为同轴设置，所述二级雾化机构用于产生旋转方向与所述金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，所述逆向高速气体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液滴；
所述等离子发生器的一端延伸至所述雾化室内，另一端固定在所述雾化室外侧。
2.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送进底座相连，用于驱动所述送进底座轴向往复运动；
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火炬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。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述旋转主轴驱动所述金属棒料以介于10000～150000r/min之间的速度进行高速旋转；
所述伺服送进机构驱动送进底座以0.1-20mm/s的速度轴向往复运动，实现所述金属棒料的前端熔融补偿和连续换料。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二级雾化机构包括动密封装置和气雾化喷嘴；
所述动密封装置用于支撑所述金属棒料和对所述雾化室进行密封；
所述气雾化喷嘴用于产生旋转方向与所述金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，所述逆向高速气体将1个所述金属长条液滴破碎成2～3个金属液滴。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述气雾化喷嘴由总进气管、螺旋盘管组和盘管固定套组成；
所述盘管固定套与所述金属棒料同轴设置，所述总进气管和螺旋盘管组固定在所述盘管固定套上，所述螺旋盘管组包括的多个进气口分别与所述总进气管联通，所述螺旋盘管组包括的多个出气口分布在所述盘管固定套周围；
压强介于3～5Mpa的且速度介于100～300m/s的惰性气体通入所述总进气管，所述惰性气体经过所述螺旋盘管组之后形成所述逆向高速气体。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括真空装置，惰性气瓶和粉末收集机构；
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后的所述雾化室内充满惰性气体；其中，所述雾化室内的真空度达到5×10-3Pa，所述雾化室内的惰性气体纯度大于99.999％；
所述粉末收集机构位于所述雾化室的下方，用于收集在所述雾化室内形成的金属粉末。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述真空装置由旋片泵、分子泵和插板阀组成。
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10-200mm之间，长度介于100-2000mm之间，所述金属棒料的一端为带锥面内螺纹，另一端为带锥面外螺纹；
两根所述金属棒料通过螺纹连接在一起，与等离子发生器距离远的所述金属棒料的带锥面外螺纹和与等离子发生器距离近的所述金属棒料的带锥面内螺纹连接，与等离子发生器距离远的所述金属棒料的带锥面内螺纹与所述旋转主轴连接。
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。
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| CN201822196959.3U CN209407419U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种旋转电极制粉装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN111730061A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-02 | 西安赛隆金属材料有限责任公司 | 一种浮动约束装置、制粉设备及方法 |
| CN112024903A (zh) * | 2020-11-09 | 2020-12-04 | 西安赛隆金属材料有限责任公司 | 一种金属粉末制造设备及其方法 |
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