等离子体雾化制备金属粉末的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及3D打印增材制造和冶金技术领域，提供了一种等离子体雾化制备金属粉末的装置。该装置包括支架、雾化单元、收粉单元、起吊单元、第一传送单元、第二传送单元以及金属丝，起吊单元用于将雾化单元悬置于收粉单元的上方或罩设在收粉单元上，第一传送单元用于向雾化单元输送金属丝，雾化单元包括雾化罐和连通在雾化罐顶部的雾化器，雾化器的内部设有气源、等离子体源和第二传送单元，第二传送单元用于将金属丝传送至等离子体源发射出的等离子弧中，气源用于将等离子弧中熔化的金属丝雾化、并吹入到雾化罐中。本发明专利技术通过采用该方法不仅可使得金属粉末的形状和尺寸易于控制，而且无其它材质污染，可提高所制备金属粉末的纯度。

A device for the preparation of metal powder by plasma atomization

The invention relates to the field of 3D printing and metallurgical technology, and provides a device for the preparation of a metal powder by a plasma atomization. The device comprises a bracket, atomization unit, powder collecting unit, lifting unit, a first transmission unit, a second transmission unit and a wire, a hoisting unit for atomizing unit is suspended above the powder collecting unit or cover in powder collecting unit, a first transmission unit for single wire transmission element to atomization, atomization unit comprises an atomizing tank at the top of the tank and communicated with the atomizing atomizer, with internal sources and second sources, plasma transport unit atomizer, a second transmission unit for plasma arc emitting wire transferred to the plasma source, gas source for metal plasma arc atomization, and blown into the spray tank. By adopting the method, the shape and size of the metal powder can be controlled easily, and the purity of the metal powder can be improved.

【技术实现步骤摘要】
等离子体雾化制备金属粉末的装置
本专利技术涉及3D打印增材制造和冶金
，尤其涉及一种等离子体雾化制备金属粉末的装置。
技术介绍
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，国内外制备金属粉末时主要采用带有坩埚的高压气雾化法。采用这种方法时，金属溶液与构成坩埚的耐火材料接触，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，金属粉末颗粒的形状和尺寸较难控制，通常获得的颗粒形状不够规则，粉体尺寸分布较宽。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有技术中金属粉末纯度低、形状不规则的技术问题。为解决上述问题，本专利技术提供了一种等离子体雾化制备金属粉末的装置，包括支架、雾化单元、收粉单元、起吊单元、第一传送单元、第二传送单元以及金属丝，所述收粉单元位于所述雾化单元的下方，所述起吊单元的两端分别与所述支架和所述雾化单元连接、用于将所述雾化单元悬置于所述收粉单元的上方或罩设在所述收粉单元上，所述第一传送单元与所述支架连接、用于向所述雾化单元输送所述金属丝，所述雾化单元包括雾化罐和连通在所述雾化罐顶部的雾化器，所述雾化器的内部设有气源、等离子体源和所述第二传送单元，所述第二传送单元用于将金属丝传送至所述等离子体源发射出的等离子弧中，所述气源用于将所述等离子弧中的熔化金属丝雾化、并吹入到所述雾化罐中。优选的，所述金属丝的数量为多个，所述第一传送单元和第二传送单元的数量与多个金属丝的数量相对应。优选的，所述雾化单元还包括至少一个排气管，所述排气管与所述雾化罐的侧壁连通。优选的，所述排气管的出口上设有过滤器。优选的，所述收粉单元包括敞口的收粉罐和充注在所述收粉盒中的冷却液。优选的，所述冷却液为水、液体石蜡和变压器油中的任意一种。优选的，所述起吊单元包括起吊架以及与所述支架连接的起吊器，所述起吊器通过所述起吊架与所述雾化单元连接。优选的，所述第一传送单元包括与所述支架连接的金属丝盘，所述金属丝缠绕在所述金属丝盘上。优选的，所述支架包括起吊支撑、传送支撑、底架以及设置在所述底架上的支架主体，所述起吊支撑和所述传送支撑均与所述支架主体连接、且所述起吊支撑位于所述传送支撑的上方，所述起吊支撑与所述起吊单元连接，所述传送支撑与所述第一传送单元连接，所述收粉单元放置在所述底架上，所述底架的底部设有多个脚轮。优选的，所述等离子体源的数量为多个。本专利技术结构简单、操作便捷，利用等离子体源将金属丝加热、熔化，并通过雾化单元将金属液吹散成微小的球形液滴，不仅使得金属粉末的形状和尺寸易于控制，而且无其它材质污染，提高了金属粉末的纯度，另外，由于等离子体源发出的等离子弧能量密度高，加热温度高，进一步保证了金属粉末成分的稳定性，而且环保节能。附图说明图1是本专利技术实施例的一种等离子体雾化制备金属粉末的装置中雾化单元处于提升状态的示意图；图2是本专利技术实施例的一种等离子体雾化制备金属粉末的装置中雾化单元处于下放状态的示意图；图3是本专利技术实施例的一种等离子体雾化制备金属粉末的装置中雾化单元的示意图；图4是本专利技术实施例的一种等离子体雾化制备金属粉末的装置中雾化器的示意图；图5为本专利技术实施例的一种等离子体雾化制备金属粉末的装置制备的不锈钢粉扫描电子显微形貌照片。附图标记：1、雾化单元；1-1、雾化罐；1-2、雾化器；1-23、第二传动单元；1-24、等离子体源；1-25、气源；1-3、排气管；1-4、等离子弧；2、收粉单元；2-1、收粉罐；3、起吊单元；3-1、起吊器；3-2、起吊架；4、第一传送单元；4-1、金属丝盘；5、支架；5-1、起吊支撑；5-2、传送支撑；5-3、支架主体；5-4、底架；6-1、第一金属丝；6-2、第二金属丝。具体实施方式为使专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合专利技术中的附图，对专利技术中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“顶”、“底”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在专利技术中的具体含义。结合图1至图3所示，本专利技术提供了一种等离子体雾化制备金属粉末的装置，该装置包括支架5、雾化单元1、收粉单元2、起吊单元3、第一传送单元4以及设置在第一传送单元4上的金属丝，为加快制粉效率，金属丝可以采用多根，第一传送单元4的数量与多个金属丝的数量相对应，本实施例以两根金属丝为例，分别为第一金属丝6-1和第二金属丝6-2，收粉单元2位于雾化单元1的下方，起吊单元3的两端分别与支架5和雾化单元1连接、用于将雾化单元1悬置于收粉单元2的上方或罩设在收粉单元2上，第一传送单元4与支架5连接、用于向雾化单元1输送第一金属丝6-1和第二金属丝6-2。结合图3和图4所示，雾化单元1包括雾化罐1-1和连通在雾化罐1-1顶部的雾化器1-2，雾化器1-2的内部设有气源1-25、等离子体源1-24和第二传送单元1-23，等离子体源1-24的数量可以为多个，每个等离子体源1-24倾斜朝下设置，第二传送单元1-23的数量与多个金属丝的数量相对应，第二传送单元1-23用于将金属丝传送至等离子体源1-25发射出的等离子弧1-4中，等离子体源1-24的侧部可以设置导向槽，用于对金属丝的喂丝起到导向的作用，作为一个可选的实施方式，等离子源1-24的数量为两个，两个等离子体源相隔180°对向安装，每个等离子源1-24侧部送出的金属丝的位置与另一个等离子源1-24射出的等离子弧的区域相对应，即两个等离子体源1-24通过侧部的导向槽向彼此的等离子喷射区域喂丝；气源1-25用于将等离子弧1-4中熔化的金属丝雾化、并吹入到雾化罐1-1中。使用时，首先，通过起吊单元3将雾化单元1逐渐下放，直至雾化单元1罩设在收粉单元2上，也就是说此时雾化单元1和收粉单元2共同围设形成一个封闭空间；然后，接通气源，使气体不断喷入雾化单元1中；接着，接通等离子体源的电源，并同时启动第一传送单元4和第二传送单元1-23，等离子体源所产生的等离子弧1-4熔化形成金属液，而金属液又会被喷入雾化单元1中的气体吹散成多个微小的球形液滴，球形液滴最终会在重力作用下落入收粉单元2中，与此同时，随着伸入雾化单元1中的第一金属丝6-1和第二金属丝6-2的不断熔化，第一传送单元4会不断驱动位于雾化单元1外部的第一金属丝6-1和第二金属丝6-2自动进给到雾化单元1中；最后，运行指定时间后，通过起吊单元3将雾化单元1逐渐提升，使雾化单元1悬置在收粉单元2的上方，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体雾化制备金属粉末的装置，其特征在于，包括支架、雾化单元、收粉单元、起吊单元、第一传送单元、第二传送单元以及金属丝，所述收粉单元位于所述雾化单元的下方，所述起吊单元的两端分别与所述支架和所述雾化单元连接、用于将所述雾化单元悬置于所述收粉单元的上方或罩设在所述收粉单元上，所述第一传送单元与所述支架连接、用于向所述雾化单元输送所述金属丝，所述雾化单元包括雾化罐和连通在所述雾化罐顶部的雾化器，所述雾化器的内部设有气源、等离子体源和所述第二传送单元，所述第二传送单元用于将金属丝传送至所述等离子体源发射出的等离子弧中，所述气源用于将所述等离子弧中熔化的金属丝雾化、并吹入到所述雾化罐中。

【技术特征摘要】
1.一种等离子体雾化制备金属粉末的装置，其特征在于，包括支架、雾化单元、收粉单元、起吊单元、第一传送单元、第二传送单元以及金属丝，所述收粉单元位于所述雾化单元的下方，所述起吊单元的两端分别与所述支架和所述雾化单元连接、用于将所述雾化单元悬置于所述收粉单元的上方或罩设在所述收粉单元上，所述第一传送单元与所述支架连接、用于向所述雾化单元输送所述金属丝，所述雾化单元包括雾化罐和连通在所述雾化罐顶部的雾化器，所述雾化器的内部设有气源、等离子体源和所述第二传送单元，所述第二传送单元用于将金属丝传送至所述等离子体源发射出的等离子弧中，所述气源用于将所述等离子弧中熔化的金属丝雾化、并吹入到所述雾化罐中。2.根据权利要求1所述的等离子体雾化制备金属粉末的装置，其特征在于，所述金属丝的数量为多个，所述第一传送单元和第二传送单元的数量与多个金属丝的数量相对应。3.根据权利要求1所述的等离子体雾化制备金属粉末的装置，其特征在于，所述雾化单元还包括至少一个排气管，所述排气管与所述雾化罐的侧壁连通。4.根据权利要求3所述的等离子体雾化制备金属粉末的装置，其特征在于，所述排气管的出口上设有过滤器。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令鸿，高玉来，
申请(专利权)人：深圳微纳增材技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44