CN209953802U - 一种3d打印用金属粉末制备装置 - Google Patents
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Abstract
一种3D打印用金属粉末制备装置，主要包括雾化罐，所述雾化罐上方设置卷线箱，所述卷线箱内设置由金属丝盘绕的金属丝卷，雾化罐内从上至下由第一隔板和第二隔板分隔成材料处理区、设备区和雾化区；本装置结构设计科学，制得的金属粉末纯度高，具备筛粉功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印用金属粉末制备领域，尤其涉及一种3D打印用金属粉末制备装置。
背景技术
金属粉末是材料产业的重要分支，利用金属粉末制备出的工件，具有其它材料所无法获得的优异性能。因此，金属粉末在冶金、能源、电子、医疗、航空航天等领域有着广泛的应用前景。随着3D打印技术的发展，金属粉末的应用领域也进一步扩大。目前，球形金属粉末制备主要采用坩埚熔炼气雾化技术和旋转电极感应熔炼气雾化技术。采用这种方法时，金属溶液与坩埚内壁的耐火材料接触，易产生非金属夹杂物污染，导致制备的金属粉末纯度降低；另外，一般制备3D打印用金属粉末的装置都不具备筛选功能，也就是金属粉末的筛选需要另外设置相关设备，增加了企业的生产成本。
中国专利CN206936384U公开了一种制备球形金属粉末的设备，CN207239152U公开了等离子体雾化制备金属粉末的装置，上述两个专利公开的设备均没有筛选功能；CN207343795U公开了一种3D打印金属或合金粉末制备装置，该专利公开的装置使用的还是加热坩埚，来融化金属。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构设计科学，制得的金属粉末纯度高，具备筛粉功能的一种3D打印用金属粉末制备装置。
为实现本实用新型提供以下技术方案：
一种3D打印用金属粉末制备装置，主要包括雾化罐，所述雾化罐上方设置卷线箱，所述卷线箱内设置由金属丝盘绕的金属丝卷，雾化罐内从上至下由第一隔板和第二隔板分隔成材料处理区、设备区和雾化区；所述材料处理区顶部中心设置穿线孔，所述穿线孔正下方依次设置校直器、除氧砂轮组和陶瓷保护管；所述陶瓷保护管的下端伸至设备区下部；所述设备区两侧还对称设置等离子发生器，所述等离子发生器下端伸至雾化区上部；所述金属丝依次穿过穿线孔、校直器、除氧砂轮组和陶瓷保护管后伸至等离子发生器发出的等离子电弧的交汇处；所述交汇处正下方设置超声波旋转头，所述超声波旋转头通过旋转头支撑轴与雾化区下方的超声波振动器连接；所述超声波旋转头两侧设置倾斜的出料滑道，所述出料滑道与雾化区侧壁之间还设置筛粉装置，所述雾化区的侧壁还设置环形进气管、出气管和抽气管，所述材料处理区和设备区侧壁也设置抽气管。
进一步地，所述第一隔板为锥形，所述材料处理区侧壁下部设置出渣口。
进一步地，所述除氧砂轮组内至少设置三个除氧砂轮，所述除氧砂轮沿金属丝圆周方向均匀设置。
进一步地，所述筛粉装置包括若干层环形筛网，所述环形筛网从内至外环形筛网的孔径逐渐减小，所述每层环形筛网与出料滑道的连接处还设置出粉箱。
进一步地，所述进气管上均匀设置出气孔，所述进气管设有两根，分别为上进气管和下进气管，所述上进气管上的出气孔向下倾斜，所述下进气管上的出气孔向上倾斜，所述进气管通过输气管道与气源连接。
进一步地，所述出气管与气体回收罐连接，所述出气管与气体回收罐之间还设置除尘器，所述气体回收罐也与进气管连接。
进一步地，所述旋转头支撑轴的上部外周圈还设置感应加热装置，所述感应加热装置由高温绝缘电缆绕制的电磁感应加热线圈组成。
本实用新型的有益之处：
第一：将雾化罐分成三个区，分别为材料处理区、设备区和雾化区，最大限度的减少了雾化粉末沾染雾化设备；
第二：设置材料区，对金属丝进行拉直、表面除氧的工序，并且材料处理区、设备区和雾化区均进行抽真空处理，金属丝雾化后能获得纯度较高的金属粉末；
第三：旋转头支撑轴的上部外周圈设置感应加热装置，对超声波旋转头进行加热，防止温差过大导致金属溶液滴落在超声波旋转头上粘连；
第四：设置筛粉装置，对金属粉末进行筛选，无需再使用筛选设置进行筛选，节约企业的生产成本；
第五：利用上进气管和下进气管进气，进气均匀，同时利于熔融颗粒分散和球化；
第六：设置气体回收罐和除尘器，对惰性气体进行除尘后回收再利用，进一步节约企业的生产成本；
第七：第一隔板设置成锥形，材料处理区侧壁下部设置出渣口，便于清理金属丝表面摩擦掉落的氧化层杂质等。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：00是雾化罐、101是第一隔板、102是第二隔板、103是材料处理区、104是设备区、105是雾化区、106是穿线孔、107是校直器、108是除氧砂轮组、109是陶瓷保护管、110是等离子发生器、111是超声波旋转头、112是旋转头支撑轴、113是超声波振动器、114是出料滑道、115是进气管、116是出气管、117是抽气管、118是出渣口、119是环形筛网、120是出粉箱、121是出气孔、122是感应加热装置、200是卷线箱、300是金属丝、400是输气管道、500是气源、600是气体回收罐、700是除尘器、800是出气泵、900是抽气泵。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“ 固定于”或“ 设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“ 连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“ 长度”、“ 宽度”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。
此外，术语“ 第一”、“ 第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“ 第一”、“ 第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“ 多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
一种3D打印用金属粉末制备装置，主要包括雾化罐100，所述雾化罐100上方设置卷线箱200，所述卷线箱200内设置由金属丝300盘绕的金属丝卷，雾化罐100内从上至下由第一隔板101和第二隔板102分隔成材料处理区103、设备区104和雾化区105；所述材料处理区103顶部中心设置穿线孔106，所述穿线孔106正下方依次设置校直器107、除氧砂轮组108和陶瓷保护管109；所述陶瓷保护管109的下端伸至设备区104下部；所述设备区104两侧还对称设置等离子发生器110，所述等离子发生器110下端伸至雾化区105上部；所述金属丝300依次穿过穿线孔106、校直器107、除氧砂轮组108和陶瓷保护管109后伸至等离子发生器110发出的等离子电弧的交汇处；所述交汇处正下方设置超声波旋转头111，所述超声波旋转头111通过旋转头支撑轴112与雾化区105下方的超声波振动器113连接；所述超声波旋转头111两侧设置倾斜的出料滑道114，所述出料滑道114与雾化区105侧壁之间还设置筛粉装置，所述雾化区105的侧壁还设置环形进气管115、出气管116和抽气管117，所述材料处理区103和设备区104侧壁也设置抽气管117，所述第一隔板101为锥形，所述材料处理区103侧壁下部设置出渣口118，所述除氧砂轮组108内至少设置三个除氧砂轮，所述除氧砂轮沿金属丝300圆周方向均匀设置，所述筛粉装置包括若干层环形筛网119，所述环形筛网119从内至外环形筛网119的孔径逐渐减小，所述每层环形筛网119与出料滑道114的连接处还设置出粉箱120，所述进气管115上均匀设置出气孔121，所述进气管115设有两根，分别为上进气管和下进气管，所述上进气管上的出气孔121向下倾斜，所述下进气管上的出气孔121向上倾斜，所述进气管115通过输气管道400与气源500连接，所述出气管116与气体回收罐600连接，所述出气管116与气体回收罐600之间还设置除尘器700，所述气体回收罐600也与进气管115连接，所述旋转头支撑轴112的上部外周圈还设置感应加热装置122，所述感应加热装置122由高温绝缘电缆绕制的电磁感应加热线圈组成。
本装置工作原理：利用抽气泵900将材料处理区103、设备区104、雾化区105内的氧气抽出，抽成真空状态，金属丝卷开始放卷，金属丝300经过穿线孔106、校直器107进行校直，然后由除氧砂轮组108进行表面除氧，除氧的粉末或灰尘可以在设备停止运行后从出渣口118排出，金属丝300表面除氧后进入陶瓷保护管109，设置陶瓷保护管109对金属丝的行径有引导作用，便于金属丝300下落至指定位置；打开等离子发生器110、打开超声波振动器113带动超声波旋转头111开始旋转，打开感应加热装置122对超声波旋转头111进行预热；打开进气管115上的阀门，进气管115开始进气，通入的气体是惰性气体，当金属丝300下落至两个等离子发生器110发出的等离子电弧的交汇处时，金属丝300被融化，变成熔融金属液滴，滴落至超声波旋转头111上，超声波旋转头111高速旋转，熔融金属液滴被高速抛出，在上进气管和下进气管的共同进行作用下熔融金属液滴分散、球化变成金属粉末，利用环形筛网119对不同孔径的金属粉末进行筛分；可在环形筛网119上安装超声波振动器，防止金属粉末堵塞网孔，打开出气管116上的阀门，利用出气泵800将雾化区105内的惰性气体进行回收再利用，设置除尘器700对回收的惰性气体进行过滤。
本实用新型并不局限于上述具体实施方式所涉及的一种3D打印用金属粉末制备装置，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或相类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。
Claims (7)
1.一种3D打印用金属粉末制备装置，其特征在于：主要包括雾化罐，所述雾化罐上方设置卷线箱，所述卷线箱内设置由金属丝盘绕的金属丝卷，雾化罐内从上至下由第一隔板和第二隔板分隔成材料处理区、设备区和雾化区；所述材料处理区顶部中心设置穿线孔，所述穿线孔正下方依次设置校直器、除氧砂轮组和陶瓷保护管；所述陶瓷保护管的下端伸至设备区下部；所述设备区两侧还对称设置等离子发生器，所述等离子发生器下端伸至雾化区上部；所述金属丝依次穿过穿线孔、校直器、除氧砂轮组和陶瓷保护管后伸至等离子发生器发出的等离子电弧的交汇处；所述交汇处正下方设置超声波旋转头，所述超声波旋转头通过旋转头支撑轴与雾化区下方的超声波振动器连接；所述超声波旋转头两侧设置倾斜的出料滑道，所述出料滑道与雾化区侧壁之间还设置筛粉装置，所述雾化区的侧壁还设置环形进气管、出气管和抽气管，所述材料处理区和设备区侧壁也设置抽气管。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末制备装置，其特征在于：所述第一隔板为锥形，所述材料处理区侧壁下部设置出渣口。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末制备装置，其特征在于：所述除氧砂轮组内至少设置三个除氧砂轮，所述除氧砂轮沿金属丝圆周方向均匀设置。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末制备装置，其特征在于：所述筛粉装置包括若干层环形筛网，所述环形筛网从内至外环形筛网的孔径逐渐减小，所述每层环形筛网与出料滑道的连接处还设置出粉箱。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末制备装置，其特征在于：所述进气管上均匀设置出气孔，所述进气管设有两根，分别为上进气管和下进气管，所述上进气管上的出气孔向下倾斜，所述下进气管上的出气孔向上倾斜，所述进气管通过输气管道与气源连接。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末制备装置，其特征在于：所述出气管与气体回收罐连接，所述出气管与气体回收罐之间还设置除尘器，所述气体回收罐也与进气管连接。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末制备装置，其特征在于：所述旋转头支撑轴的上部外周圈还设置感应加热装置，所述感应加热装置由高温绝缘电缆绕制的电磁感应加热线圈组成。
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