一种低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法技术

本发明专利技术公开了一种低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法，包括：对钛原料进行破碎、清洗和压制处理，获得钛棒；通过电极感应熔炼气体雾法对所述钛棒进行熔炼雾化，获得不同粒度的球形钛金属粉末；其中，所述钛原料包括初级钛材原料或废钛；所述熔炼雾化的过程中通过氩气回收装置实现氩气循环。本发明专利技术将初级原料金属钛、海绵钛或者废料钛合金进行球化处理，节省了成本，同时，熔炼雾化中的氩气回收装置可实现氩气回收，同样降低了熔炼成本。同样降低了熔炼成本。同样降低了熔炼成本。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法


[0001]本专利技术涉及3D打印金属材料制备技术开发领域，尤其涉及低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法。

技术介绍

[0002]目前，3D打印成形的金属粉末的制备方法主要有真空感应熔炼气雾化法(VIGA)、电极感应熔炼气体雾化法(EIGA)、等离子旋转电极雾化法(PREP)、射频等离子体球化法(RF)和等离子体雾化法(PA)等。
[0003]随着3D打印技术的发展，制粉工艺技术快速提升，尤其国内电极感应熔炼气体雾化法(EIGA)技术发展很快，主要原因在于氩气回收装置技术的出现。电极感应熔炼气体雾化法(EIGA)通过匹配氩气回收装置，实现了氩气内循环，避免了氩气直排浪费，大幅度降低了制粉成本，其成本比重由原来的氩气成本变成了钛材原料成本。随着国内钛行业技术的发展，初级钛材或废旧钛材增多，如何将其加以直接利用，实现其价值应用成为研究重点。
[0004]因此，如何低成本制备3D打印用球形钛金属粉末成为亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法，以解决上述问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法，包括：
[0007]对钛原料进行破碎、清洗和压制处理，获得钛棒；
[0008]通过电极感应熔炼气体雾法对所述钛棒进行熔炼雾化，获得不同粒度的球形钛金属粉末；
[0009]其中，所述钛原料包括初级钛材原料、海绵钛或者废料钛合金；所述熔炼雾化的过程中通过氩气回收装置实现氩气循环。
[0010]可选的，所述破碎处理包括：采用破碎机或者切割机对所述钛原料进行破碎处理，获得钛颗粒。
[0011]可选的，所述钛颗粒的尺寸小于10mm。
[0012]可选的，所述清洗处理包括：利用酸溶液对所述钛颗粒进行清洗，获得清洗后的钛颗粒。
[0013]可选的，所述酸溶液包括氢氟酸或硝酸。
[0014]可选的，所述压制处理包括：通过液压机或高压机将所述清洗后的钛颗粒压制成钛棒。
[0015]可选的，所述钛棒的直径范围为30mm
‑
100mm。
[0016]可选的，在所述熔炼雾化过程中对所述钛棒进行调整操作。
[0017]可选的，所述调整操作包括：控制所述钛棒的旋转速度和下降速度。
[0018]可选的，所述球形钛金属粉末包括钛合金粉末。
[0019]本专利技术的技术效果和优点：
[0020]本专利技术公开一种低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法，包括：对钛原料进行破碎、清洗和压制处理，获得钛棒；通过电极感应熔炼气体雾法对所述钛棒进行熔炼雾化，获得不同粒度的球形钛金属粉末；其中，所述钛原料包括初级钛材原料或废钛；所述熔炼雾化的过程中通过氩气回收装置实现氩气循环。本专利技术将初级原料金属钛、海绵钛或者废料钛合金进行球化处理，节省了成本，同时，熔炼雾化中的氩气回收装置可实现氩气回收，同样降低了熔炼成本。
[0021]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0022]图1为低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法流程图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]为解决现有技术的不足，本专利技术公开了一种低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法，如图1所示。上述方法包括：对钛原料进行破碎、清洗和压制处理，获得钛棒；通过电极感应熔炼气体雾法对所述钛棒进行熔炼雾化，获得不同粒度的球形钛金属粉末；其中，所述钛原料包括初级钛材原料或废钛；所述熔炼雾化的过程中通过氩气回收装置实现氩气循环。本专利技术将初级原料金属钛、海绵钛或者废料钛合金进行球化处理，节省了成本，同时，熔炼雾化中的氩气回收装置可实现氩气回收，同样降低了熔炼成本。
[0025]需要说明的是，所述破碎处理包括：采用破碎机或者切割机对所述钛原料进行破碎处理，获得钛颗粒。所述钛颗粒的尺寸小于10mm。
[0026]还需要说明的是，所述清洗处理包括：利用酸溶液对所述钛颗粒进行清洗，获得清洗后的钛颗粒。所述酸溶液包括氢氟酸或硝酸。
[0027]还需要说明的是，所述压制处理包括：通过液压机或高压机将所述清洗后的钛颗粒压制成钛棒。所述钛棒的直径范围为30mm
‑
100mm。
[0028]还需要说明的是，在所述熔炼雾化过程中对所述钛棒进行调整操作。所述调整操作包括：控制所述钛棒的旋转速度和下降速度。
[0029]还需要说明的是，所述球形钛金属粉末包括钛合金粉末。
[0030]为了更好地解释本专利技术，以下对低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法进行详细描述。
[0031]步骤1，原料加工及成型
[0032]钛材原料或废旧钛材为原料，采用破碎机或者切割机将钛材初级原料或者废钛等
破碎成10mm以下的颗粒；将破碎后的颗粒采用氢氟酸或硝酸进行清洗，清洗过程中避免颗粒氧化或污染，确保颗粒表面清洗干净；将洗干净的钛颗粒进行液压机或高压机成型，成型磨具根据雾化要求定制，成型压力确保压制的钛棒具备一定的强度。
[0033]步骤2，电极感应熔炼气体雾(EIGA)配合氩气回收装置进行熔炼
[0034]电极感应熔炼气体雾化(EIGA)进行熔炼，由于压制的钛棒致密度、强度等均比熔炼得到的钛棒差，因此，雾化过程中防止钛棒出现成块掉落。通过控制钛棒旋转速度、下降速度，确保钛棒熔化速度不宜过快，通过熔滴自身的表面张力确保钛棒下端的结合力，避免出现成块脱落。
[0035]需要说明的是，熔炼过程中采用的氩气回收装置，主要是为了降低熔炼成本，突出与传统氢化脱氢、熔盐电解等工艺的成本优势。
[0036]下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本专利技术的保护范围限制在实施例所述范围内。
[0037]实施例1制备TA0(纯钛粉)球形钛粉
[0038]步骤1，TA0(纯钛)钛棒破碎至10mm以下，由于海绵钛本身较绵软，容易成型，且刚制备的海绵钛原料无污染，无需进行清洗，可直接进行压制成钛棒。通过200吨压力的液压机进行成型，将破碎后的海绵钛压制成直径Φ70mm、长度600mm的钛棒，压制过程中注意保压，确保钛棒具备一定的强度，不存在钛颗粒掉落现象。
[0039]步骤2，将压制的海绵钛棒采用电极感应熔炼气体雾化(EIGA)进行熔炼，首先将海绵钛棒的一端打磨均匀，确保钛棒在雾化室与感应线圈、铜环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法，其特征在于，包括：对钛原料进行破碎、清洗和压制处理，获得钛棒；通过电极感应熔炼气体雾法对所述钛棒进行熔炼雾化，获得不同粒度的球形钛金属粉末；其中，所述钛原料包括初级钛材原料、海绵钛或者废料钛合金；所述熔炼雾化的过程中通过氩气回收装置实现氩气循环。2.根据权利要求1所述的低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法，其特征在于，所述破碎处理包括：采用破碎机或者切割机对所述钛原料进行破碎处理，获得钛颗粒。3.根据权利要求2所述的低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法，其特征在于，所述钛颗粒的尺寸小于10mm。4.根据权利要求2所述的低成本制备3D打印用球形钛金属粉末方法，其特征在于，所述清洗处理包括：利用酸溶液对所述钛颗粒进行清洗，获得清洗后的钛颗粒。5.根据权利要求4所述的低成本制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵三超，谢波，刘永胜，吴旺，刘芯宇，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：