电磁振动金属液体雾化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电磁振动金属液体雾化装置，包括与控制电源连接的电磁振动器和设置在所述电磁振动器上的雾化室，所述雾化室内中心轴底部设置有放置金属试样的试样台，所述试样台的正上方设置有激光头，所述激光头设置在所述雾化室的外部；所述雾化室的上端面上设置有透明窗，所述透明窗、所述试样台和所述激光头在同一竖直线上；所述雾化室的侧面设置有进气口，所述进气口的设置高度高于所述试样台的设置高度。本实用新型专利技术采用上述结构的电磁振动金属液体雾化装置，配合激光器使用，可以实现金属液体雾化、制备金属粉末，结构简单，操作方便，适合各种金属粉末的加工。

【技术实现步骤摘要】
电磁振动金属液体雾化装置
本技术涉及金属粉末制备
，尤其是涉及一种电磁振动金属液体雾化装置。
技术介绍
球形金属粉末材料在粉末冶金、金属表面工程等工业领域有着广泛的应用。近年来，金属3D打印技术迅速发展，对金属粉末原材料的需求比以往任何时候都更加迫切，同时对金属粉末的性能也提出了更高的要求。金属粉末的粒度及粒度分布、球形度，化学纯度等对3D打印金属的质量至关重要。金属粉末已成为当前金属3D打印技术发展的瓶颈，开发新型、优质、经济的球形金属粉末制备技术迫在眉睫。球形金属粉末的制备方法主要是通过将金属熔化成为液体，然后再通过一定手段将液体金属分散成细微液滴，细微液滴在表面张力作用下收缩成球形，球形液滴随后冷却凝固成为固态的球形金属粉末颗粒。目前，球形金属粉末的主要制备方法有气雾化法(一种高纯3D打印增材制造金属合金粉末的制备方法CN106881464A、一种金属粉末制备装置及方法CN102689015A、制备金属及合金粉末用的气雾化装置及其粉末制备方法CN104550987A)、水雾化法(水雾化全球形金属粉末生产的喷射装置CN1857832A、)、超声雾化法(球形金属粉末的超声雾化制备方法及装置CN1422718A)、离心盘雾化法(盘式雾化法制备金属粉末的装置CN1036918A、)、旋转电极雾化法(旋转电极制造金属粉末气氛保护系统及其保护方法CN103071804A)，以及组合方法(球形低熔点金属粉末的生产方法CN101985177A、制造微细金属粉末的方法和装置CN1072622A、一种用于制备3D打印金属粉末的气雾化装置CN105618773A)等等。气雾化是目前金属粉末的主要生产工艺。然而由于气流的扰动具有统计特征，因而气雾化法生产的金属粉末粒度分布较宽，球形度较差，另外，生产设备庞大、成产成本高。用水替代惰性气体雾化金属，可以提高雾化效率，降低生产成本，但不适用于制造化学活性高的有色金属。超声雾化和离心盘雾化是一种机械接触式的雾化方式，受超声头或离心盘材质的限制，通常仅用于制造低熔点金属粉末，而且会增加对金属粉末化学污染的风险。旋转电极雾化是一种采用电弧加热棒状金属端部，同时金属棒作高速旋转，凭借离心力使液体金属破碎成细小液滴，进而凝固形成球形金属粉末。旋转电极雾化金属粉末的粒度通过电弧能量和金属电极转速等参数进行调整，获得的金属粉末粒度分布范围窄、球形度高，适用于制备各种金属粉末，是目前3D打印用球形金属粉末的最为重要方法。旋转电极雾化法采用电弧(或等离子弧)为加热热源，电弧在对金属加热的同时，也加热其中的钨电极、以及碳电刷与铜电极等电气连接件，由此带来化学污染、电刷磨损等问题，采用大功率激光替代电弧(用于制备金属或合金粉末的激光加热旋转雾化方法及设备CN104014801A)，可以较好的解决旋转电极的上述问题。然而，采用金属棒料的技术不足仍然存在，这些不足表现在：1)金属棒料的直径较小，必须采用非常高电极转速，如9000-20000rpm(一种等离子辅助旋转电极制备3D打印用金属粉末的方法CN105817636A)、才可以提供足以雾化液体金属所必须的线速度，因此需要配备高速电机，对运转的平稳性和安全性要求较高，不利于设备稳定性；2)金属棒料采取推料电机自动送进，棒料需要穿过雾化室壁上的送料孔，高速旋转电极与雾化室壁的间隙配合要求较高，真空室的密封性差，不利于金属粉末的化学纯度；3)大功率激光器的使用以及上述加工精度要求，会增加制粉设备制造成本，不利于球形金属粉末成本的经济性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电磁振动金属液体雾化装置，配合激光器使用，可以实现金属液体雾化、制备金属粉末，结构简单，操作方便，适合各种金属粉末的加工。为实现上述目的，本技术提供了电磁振动金属液体雾化装置，包括与控制电源连接的电磁振动器和设置在所述电磁振动器上的雾化室，所述雾化室内中心轴底部设置有放置金属试样的试样台，所述试样台的正上方设置有激光头，所述激光头设置在所述雾化室的外部；所述雾化室的上端面上设置有透明窗，所述透明窗、所述试样台和所述激光头在同一竖直线上；所述雾化室的侧面设置有进气口，所述进气口的设置高度高于所述试样台的设置高度。优选的，所述透明窗的尺寸大于所述试样台的尺寸。优选的，所述电磁振动器的振动频率为1-2000Hz、振幅为0-5mm。优选的，所述雾化室设置为气密性结构。因此，本技术采用上述结构的电磁振动金属液体雾化装置，配合激光器使用，可以实现金属液体雾化、制备金属粉末，结构简单，操作方便，适合各种金属粉末的加工。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术一种电磁振动金属液体雾化装置实施例的结构示意图。具体实施方式以下通过附图和实施例对本技术的技术方案作进一步说明。实施例图1为本技术一种电磁振动金属液体雾化装置实施例的结构示意图，如图所示，本技术提供了电磁振动金属液体雾化装置，包括与控制电源连接的电磁振动器1和设置在电磁振动器1上的雾化室2，雾化室2内中心轴底部设置有放置金属试样3的试样台4，试样台4的正上方设置有激光头5，激光头5设置在雾化室2的外部；雾化室2的上端面上设置有透明窗6，允许激光束进入雾化室，透明窗6、试样台4和激光头5在同一竖直线上；雾化室2的侧面设置有进气口7，进气口7的设置高度高于试样台4的设置高度。本技术装置配合激光器使用，可以实现金属液体雾化，从而制备了金属粉末，此结构简单，操作方便，适合各种金属粉末的加工。电磁振动器2的振动频率为1-2000Hz、振幅为0-5mm。通过选择不同的振动频率和振幅，可以控制液滴的尺寸，即控制金属粉末的颗粒度。电磁振动器由控制电源驱动，受激光加热熔化产生少量金属液体，在振动作用下破碎成液滴而形成液滴飞溅，飞溅的液滴冷却后成为金属粉末颗粒，雾化室内的试样台上固定放置金属样品，并通过透明窗照射在金属样品上。透明窗6的尺寸大于试样台4的尺寸，能够保证激光加热区域可以全面覆盖安装在试样台上的金属试样。雾化室3设置为气密性结构，可以抽真空或通入惰性气体进行保护。因此，本技术采用上述结构的电磁振动金属液体雾化装置，配合激光器使用，可以实现金属液体雾化、制备金属粉末，结构简单，操作方便，适合各种金属粉末的加工。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本技术技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁振动金属液体雾化装置，其特征在于：/n包括与控制电源连接的电磁振动器和设置在所述电磁振动器上的雾化室，所述雾化室内中心轴底部设置有放置金属试样的试样台，所述试样台的正上方设置有激光头，所述激光头设置在所述雾化室的外部；/n所述雾化室的上端面上设置有透明窗，所述透明窗、所述试样台和所述激光头在同一竖直线上；/n所述雾化室的侧面设置有进气口，所述进气口的设置高度高于所述试样台的设置高度。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁振动金属液体雾化装置，其特征在于：
包括与控制电源连接的电磁振动器和设置在所述电磁振动器上的雾化室，所述雾化室内中心轴底部设置有放置金属试样的试样台，所述试样台的正上方设置有激光头，所述激光头设置在所述雾化室的外部；
所述雾化室的上端面上设置有透明窗，所述透明窗、所述试样台和所述激光头在同一竖直线上；
所述雾化室的侧面设置有进气口，所述进气口的设置高度高于所述试样台...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴科，赵增磊，
申请(专利权)人：北京科技大学顺德研究生院，
类型：新型
国别省市：广东;44