一种纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置及方法。装置包括壳体、设置于壳体内的坩埚和粉末收集区，其特征在于：设置在粉末收集区的转盘为镶嵌式结构，选择导热性较差的材料转盘的基体部分，选择与液滴的润湿角小于90°的金属材料，镶嵌进主体部分作为转盘的雾化平面，转盘内设有通气孔。本发明专利技术还公开了制备3D打印用球形金属粉末的方法，主要结合电磁力切割毛细管射流制备微粒子技术和离心雾化法两种方法，突破了传统金属分裂模式，使熔融金属呈现出纤维状分裂，从而能够制备出粒径分布区间窄、圆球度高、流动性好、铺展性优良且尺寸均匀可控、无卫星滴的3D打印专用的球形金属粉末，适宜工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置及方法
本专利技术属于超细球形微粒子制备
，具体而言，尤其涉及一种电磁力切割毛细管射流制备粒子技术与离心雾化法结合，纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置及方法。
技术介绍
随着加工技术的不断发展与革新，球形粉末材料在电子封装、精密制备、生体材料等方面均有广泛应用，随着3D打印技术的发展，球形粉末制备技术在此方面尤为受到关注。3D打印技术与传统加工技术不同，其以金属粉末、高分子材料等可粘合材料为原料，以逐层沉积的方式来制备物件，其生产效率高，原料浪费少，可制造结构复杂的工件。在3D打印技术迅猛发展的同时，3D打印用球形金属粉末的需求也越发急迫。3D打印用球形粉末需具有优良的流动性及铺展性，高球形度的特点，且其需满足尺寸均匀可控、无卫星滴的要求，这也是3D打印技术发展的限制因素。目前，国内外生产球形金属球形粒子的方法有雾化法、切丝法或打孔重熔法、均一液滴成型法等。雾化法制备球形粒子的分散度较宽，必须通过多次筛分及检测才能得到能够满足使用要求的颗粒；切丝法或打孔重熔法对于塑性加工不好的材料比较困难，此外还必须将制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置，包括：壳体(16)、设置于所述壳体(16)内的坩埚(1)和粉末收集区，所述粉末收集区置于所述壳体(16)的底部，所述坩埚(1)置于所述粉末收集区的上部，所述壳体(16)上设有伸入于所述坩埚(1)内的坩埚进气管(19)，所述壳体(16)上还设有与所述坩埚(1)相连通的和机械泵(18)扩散泵(17)，所述壳体(16)上还设有腔体进气管(3)；所述坩埚(1)内部设有热电偶，所述坩埚(1)外部设有感应加热器(2)，所述坩埚(1)底部设有带小孔的喷嘴(15)，所述喷嘴(15)下方设有集中器(5)，所述集中器(5)的外周设有感应线圈(4)；所述...

【技术特征摘要】
1.一种纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置，包括：壳体(16)、设置于所述壳体(16)内的坩埚(1)和粉末收集区，所述粉末收集区置于所述壳体(16)的底部，所述坩埚(1)置于所述粉末收集区的上部，所述壳体(16)上设有伸入于所述坩埚(1)内的坩埚进气管(19)，所述壳体(16)上还设有与所述坩埚(1)相连通的和机械泵(18)扩散泵(17)，所述壳体(16)上还设有腔体进气管(3)；所述坩埚(1)内部设有热电偶，所述坩埚(1)外部设有感应加热器(2)，所述坩埚(1)底部设有带小孔的喷嘴(15)，所述喷嘴(15)下方设有集中器(5)，所述集中器(5)的外周设有感应线圈(4)；所述粉末收集区包括设置在所述壳体底部的收集盘(9)和设置于所述收集盘(9)上方的与电机(8)相连的用于雾化金属液滴的转盘(7)；其特征在于：所述转盘(7)包括基体，所述基体由上部的承接部(20)和下部的支撑部(21)构成的纵截面呈类“T型”的主体结构，所述承接部(20)上表面设有与其圆心同轴的具有一定半径的圆形凹槽；其中，所述基体采用导热性小于20W/m/k的材料制成；雾化平面(22)为圆盘结构，所述圆盘与所述圆形凹槽相匹配且与所述圆形凹槽过盈配合，所述雾化平面(22)采用与均一液滴(6)润湿角小于90°的材料制成；通气孔(23)，贯通设置在所述承接部(20)及所述支撑部(21)内，所述通气孔(23)的上端面与所述雾化平面(22)的下端面接触，所述通气孔(23)的下端与外界连通；所述转盘(7)的外围还设有感应加热线圈(13)。2.根据权利要求1所述的纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，所述喷嘴(15)的小孔的孔径范围在0.02mm-2.0mm之间。3.根据权利要求1所述的纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，所述坩埚(1)的材料与置于所述坩埚(1)内的熔融金属的润湿角大于90°。4.根据权利要求1所述的纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，所述转盘(7)的转速为10000rpm-50000rpm。5.根据权利要求1所述的纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，所述感应加热线圈(13)的加热厚度范围在5-20mm之间，它与设置在所述壳体(16)外的变频器和稳压电源相连，所述稳压电源的电压控制范围在0-50V之间。6.根据权利要求1所述的纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，所述转盘(7)的中心与所述坩埚(1)下部的喷嘴(15)处于同一轴线上；与所述转盘(...

【专利技术属性】
技术研发人员：董伟，孟瑶，朱胜，王晓明，赵阳，王延洋，许富民，白兆丰，韩阳，李国斌，石晶，韩国峰，王思捷，常青，任志强，滕涛，
申请(专利权)人：大连理工大学，中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21