一种气雾化连续制备3D打印用金属粉的装置制造方法及图纸

一种气雾化连续制备3D打印用金属粉的装置，所述装置自上而下包括雾化喷盘固定顶板、雾化喷盘、电磁屏蔽环以及高频感应线圈；雾化喷盘包括主雾化气流喷口和辅助保护气流喷口；主雾化气流喷口喷出的雾化气流在所述丝材上汇聚形成雾化中心，与所述高频感应线圈加热丝材端部形成的熔化中心重合；喷盘辅助保护气流喷口为环孔布置，所述雾化气流喷口与环形气腔连通，所述雾化气流喷口是拉瓦尔环缝；所述环孔与雾化气流喷口之间的部分为环形阻隔部，该环形阻隔部中空设置，其内填充非牛顿流体，环形阻隔部内腔的顶壁和底壁上固定多个向中心延伸的金属丝杆。该装置能够提高产品粒径范围的稳定性。

A device for continuous preparation of metal powder for 3D printing by atomization

A device for continuously preparing metal powder for 3D printing by atomization comprises an atomizing disc fixed roof, an atomizing disc, an electromagnetic shielding ring and a high frequency induction coil from top to bottom; an atomizing disc comprises a main atomizing air jet nozzle and an auxiliary protecting air jet nozzle; and an atomizing air stream from a main atomizing air jet nozzle is emitted from the wire material. The atomization center is formed by converging and coinciding with the melting center formed at the end of the wire heated by the high frequency induction coil; the auxiliary protective air flow nozzle of the spray disc is arranged in a ring hole, and the atomization air flow nozzle is connected with the ring cavity, and the atomization air flow nozzle is a Laval ring gap; the part between the ring hole and the atomization air flow nozzle is a ring gap. The annular barrier part is hollow and filled with non-Newtonian fluid. A plurality of metal screw rods extending to the center are fixed on the top wall and the bottom wall of the cavity of the annular barrier part. The device can improve the stability of product size range.

【技术实现步骤摘要】
一种气雾化连续制备3D打印用金属粉的装置
本专利技术属于粉末冶金
，特别涉及一种雾化法制备金属粉末
，具体涉及一种金属气雾化装置。
技术介绍
金属气雾化生产3D打印金属粉的方法和装置在快速的发展，中国专利(公布号CN107900366A，名称：气雾化连续制备3D打印用钛或钛合金粉末的装置及方法)公开了如下技术方案：所述装置自上而下包括雾化喷盘固定顶板、雾化喷盘、电磁屏蔽环以及高频感应线圈；所述雾化喷盘和固定顶板通过固定螺栓；所述雾化喷盘固定顶板及雾化喷盘中心位置设有钛或钛合金丝材连续输送给进孔；所述雾化喷盘与电磁屏蔽环以所述输送给进孔轴心同轴安装；所述雾化喷盘包括主雾化气流喷口和辅助保护气流喷口；经所述主雾化气流喷口喷出的雾化气流在所述丝材上汇聚形成雾化中心，所述雾化中心与所述高频感性线圈加热丝材端部形成的熔化中心重合。从而使得熔流产生后即被雾化主气流限制并且雾化，最大限度保证过热度、减少热量损失，实现钛或钛合金雾化的高细粉收得率。该装置和方法能够达到其在申请文件中所述的技术效果。但是在实际多次试验该方法进行生产时发现，实际生产的效果不够稳定，同种金属，不同批次生产获得的粒径范围有较大的偏差，使得实际生产的粉料粒径范围。这对于生产来说，无疑会产生诸多的负面影响，最主要的是生产的工艺流程无法稳定的问题，每次都要对产品进行多次的检验，筛分等流程都要单独做设计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种产品粒径范围更稳定，即设备工作更稳定的气雾化连续制备3D打印用金属粉的装置。为了实现上述目的，本专利技术提供的装置自上而下包括雾化喷盘固定顶板、雾化喷盘、电磁屏蔽环以及高频感应线圈；其中，所述雾化喷盘和雾化喷盘固定顶板通过固定螺栓固定连接；所述雾化喷盘固定顶板及雾化喷盘中心位置设有金属丝材连续输送给进孔；所述雾化喷盘与电磁屏蔽环以所述输送给进孔轴心同轴安装；所述雾化喷盘包括主雾化气流喷口和辅助保护气流喷口；经所述主雾化气流喷口喷出的雾化气流在所述丝材上汇聚形成雾化中心，所述雾化中心与主雾化气流喷口的连线构成与轴线夹角为α的圆锥面；所述雾化中心与所述高频感应线圈加热丝材端部形成的熔化中心重合；喷盘辅助保护气流喷口为环孔布置，环孔的个数为12-25个，所述雾化气流喷口与环形气腔连通，所述雾化气流喷口是拉瓦尔环缝；所述环孔与雾化气流喷口之间的部分为环形阻隔部，该环形阻隔部中空设置，其内填充非牛顿流体，环形阻隔部内腔的顶壁和底壁上固定多个向中心延伸的金属丝杆。优选的，所述金属丝杆与环形阻隔部内腔顶壁的固定点排列成两个同心圆形，圆心在环形阻隔部轴线上，且不同圆上的金属丝杆的固定点交错设置；所述金属丝杆与环形阻隔部内腔底壁固定点排列成两个同心圆形，圆心在环形阻隔部轴线上，且不同圆上的金属丝杆的固定点交错设置；所述顶壁上任一金属丝杆的长度与底壁上任一金属丝杆的长度的和大于环形阻隔部内腔高度。优选的，所述金属丝杆的为柱形直径不大于1mm，由不锈钢制成，空余端为尖端。优选的，所述顶壁上金属丝杆的数量为10-20根，底壁上金属丝杆的数量为10-20根。优选的，所述顶壁上的金属丝杆空余端与底壁之间的直线距离不大于3mm，所述底壁上的金属丝杆空余端与顶壁之间的直线距离不大于3mm。进一步的，所述雾化喷盘中心固定一个丝材稳定装置，该稳定装置上固定辅助轮组，辅助轮组有2或3个辅助轮组成，辅助轮的滚动轮面上固定环形液囊，液囊内封装牛顿流体，液囊远离辅助轮中心的一侧圆柱面上固定多个硬质抵触块，抵触块数量为4-10个，辅助轮组用于限制和吸收丝材的在水平方向上的振动。进一步的，所述丝材稳定装置为一个圆柱形筒，由金属或碳化硅陶瓷制成，圆柱形筒内的顶端和底端分别固定一个辅助轮组。进一步的，所述环形阻隔部包括一个环形底板，用于开启和密封内腔。优选的，所述非牛顿流体由95-99重量份的质量比为50-60％淀粉水溶液和1重量份的纤维絮状物组成。优选的，所述非牛顿流体由40重量份液态聚乙烯醇，4重量份纤维絮状物，17重量份纳米碳酸钙重量份，12重量份重质碳酸钙组成。本专利技术的有益效果在于：1、环形阻隔部设置成空心结构，内部填充非牛顿流体，首先，液体能够吸收由于高速气流导致的环形阻隔部的高频振动，其次，内腔顶壁和底壁上的金属丝杆引导振动向非牛顿流体内部传播，金属丝杆的振动，尤其是空余端的震动，会向非牛顿流体施加剪切力，非牛顿流体能够吸收这个剪切力，同时由于自身特性，会在吸收剪切力的同时，瞬时“硬化”，抵抗振动，因此具备了吸收振动且自身不会振动的效果。从而能够保证环形阻隔部的振动频率和振幅都降低，保证了雾化气流喷口和辅助保护气流喷口结构的稳定，进而保证了喷口冲击熔融金属液体夹角的稳定，从而能够使不同批次生产的金属粉的粒径范围保持在一个稳定的范围内。2、
技术介绍
中的设备是将喷口设置在感应线圈上方，丝材有一部分位于气流形成的锥形区内，气流高速流动，会在锥形区内形成不规则的流动，使丝材发生振动，导致熔融金属液滴位置变化，进而影响气流冲击角度的稳定性。因此，设置辅助轮组夹持丝材，能够吸收和限制丝材的振动。辅助轮面上同样使用了非牛顿流体，将其封装在液囊内，在其表面粘附硬质的抵触块，抵触块直接抵触丝材，传递振动，振动被非牛顿流体吸收，且非牛顿流体吸收振动实际上是抵触块向液囊施加的剪切力，因此，非牛顿流体能够吸收振动的同时，不会发生较大的形变，保证丝材的位置的稳定性。进而保证产品粒径范围的稳定。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图2是图1中局部放大示意图。图3是稳定装置俯视图。图4是辅助轮主视图。图5是辅助轮轮面剖视图。图6是抵触块主视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做详细描述。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。如图1和2所示，一种气雾化连续制备3D打印用金属粉的装置，所述装置自上而下包括雾化喷盘固定顶板20、雾化喷盘30、电磁屏蔽环50以及高频感应线圈60；其中，所述雾化喷盘30和雾化喷盘固定顶板20通过固定螺栓80固定连接；所述雾化喷盘固定顶板20及雾化喷盘30中心位置设有金属丝材10连续输送给进孔；所述雾化喷盘30与电磁屏蔽环50以所述输送给进孔轴心同轴安装；所述雾化喷盘30包括主雾化气流喷口41和辅助保护气流喷口42；经所述主雾化气流喷口41喷出的雾化气流在所述丝材10上汇聚形成雾化中心，所述雾化中心与主雾化气流喷口41的连线构成与轴线夹角为α的圆锥面；所述雾化中心与所述高频感应线圈60加热丝材10端部形成的熔化中心重合；喷盘辅助保护气流喷口42为环孔布置，环孔的个数为12-25个，所述雾化气流喷口41与环形气腔40连通，所述雾化气流喷口41是拉瓦尔环缝；所述环孔与雾化气流喷口之间的部分为环形阻隔部43，该环形阻隔部43中空设置，其内填充非牛顿流体，环形阻隔部内腔的顶壁和底壁上固定多个向中心延伸的金属丝杆44。所述环形阻隔部包括一个环形底板，用于开启和密封内腔。通过多次试验，金属丝杆的设置方式相对较为灵活，可长可短，可多可少。为了能够获得较优的效果。将所述金属丝杆44与环形阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气雾化连续制备3D打印用金属粉的装置，所述装置自上而下包括雾化喷盘固定顶板(20)、雾化喷盘(30)、电磁屏蔽环(50)以及高频感应线圈(60)；其中，所述雾化喷盘(30)和雾化喷盘固定顶板(20)通过固定螺栓(80)固定连接；所述雾化喷盘固定顶板(20)及雾化喷盘(30)中心位置设有金属丝材(10)连续输送给进孔；所述雾化喷盘(30)与电磁屏蔽环(50)以所述输送给进孔轴心同轴安装；所述雾化喷盘(30)包括主雾化气流喷口(41)和辅助保护气流喷口(42)；经所述主雾化气流喷口(41)喷出的雾化气流在所述丝材(10)上汇聚形成雾化中心，所述雾化中心与主雾化气流喷口(41)的连线构成与轴线夹角为α的圆锥面；所述雾化中心与所述高频感应线圈(60)加热丝材(10)端部形成的熔化中心重合；喷盘辅助保护气流喷口(42)为环孔布置，环孔的个数为12‑25个，其特征在于，所述雾化气流喷口(41)与环形气腔(40)连通，所述雾化气流喷口(41)是拉瓦尔环缝；所述环孔与雾化气流喷口之间的部分为环形阻隔部(43)，该环形阻隔部(43)中空设置，其内填充非牛顿流体，环形阻隔部内腔的顶壁和底壁上固定多个向中心延伸的金属丝杆(44)。...

【技术特征摘要】
1.一种气雾化连续制备3D打印用金属粉的装置，所述装置自上而下包括雾化喷盘固定顶板(20)、雾化喷盘(30)、电磁屏蔽环(50)以及高频感应线圈(60)；其中，所述雾化喷盘(30)和雾化喷盘固定顶板(20)通过固定螺栓(80)固定连接；所述雾化喷盘固定顶板(20)及雾化喷盘(30)中心位置设有金属丝材(10)连续输送给进孔；所述雾化喷盘(30)与电磁屏蔽环(50)以所述输送给进孔轴心同轴安装；所述雾化喷盘(30)包括主雾化气流喷口(41)和辅助保护气流喷口(42)；经所述主雾化气流喷口(41)喷出的雾化气流在所述丝材(10)上汇聚形成雾化中心，所述雾化中心与主雾化气流喷口(41)的连线构成与轴线夹角为α的圆锥面；所述雾化中心与所述高频感应线圈(60)加热丝材(10)端部形成的熔化中心重合；喷盘辅助保护气流喷口(42)为环孔布置，环孔的个数为12-25个，其特征在于，所述雾化气流喷口(41)与环形气腔(40)连通，所述雾化气流喷口(41)是拉瓦尔环缝；所述环孔与雾化气流喷口之间的部分为环形阻隔部(43)，该环形阻隔部(43)中空设置，其内填充非牛顿流体，环形阻隔部内腔的顶壁和底壁上固定多个向中心延伸的金属丝杆(44)。2.根据权利要求1所述的气雾化连续制备3D打印用金属粉的装置，其特征在于，所述金属丝杆(44)与环形阻隔部(43)内腔顶壁的固定点排列成两个同心圆形，圆心在环形阻隔部(43)轴线上，且不同圆上的金属丝杆(44)的固定点交错设置；所述金属丝杆(44)与环形阻隔部(43)内腔底壁固定点排列成两个同心圆形，圆心在环形阻隔部(43)轴线上，且不同圆上的金属丝杆(44)的固定点交错设置；所述顶壁上任一金属丝杆(44)的长度与底壁上任一金属丝杆(44)的长度的和大于环形阻隔部(43)内腔高度。3.根据权利要求2所述的气雾化连续制备3D打印用金属粉的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张柯，唐跃跃，叶国晨，蒋保林，许荣玉，周军，王成，
申请(专利权)人：江苏威拉里新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32