一种金属粉末颗粒制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种金属粉末颗粒制备装置，设于机床本体，包括电极组件以及冲液系统，其中，电极组件具有腔体，腔体设有冲液进口和冲液出口，以供冲液从冲液进口流入，流经腔体，并通过冲液出口朝向极间放电区域流出；冲液系统包括内冲液管，内冲液管与冲液进口连通设置。本实用新型专利技术提供的技术方案中，电极组件和工件分别连接电源正极和负极后，二者相互靠近且产生相对高速旋转运动，然后通过在电极组件内设置腔体、冲液进口和冲液出口，可使冲液朝向极间放电区域流出，从而实现工件的电弧放电爆炸蚀除加工，获得所需的工件颗粒，本实用新型专利技术具有电弧放电过程稳定，粉末颗粒制备高质高效，且结构简单、成本低廉的优点。

A Device for Preparing Metal Powder Particles

【技术实现步骤摘要】
一种金属粉末颗粒制备装置
本技术涉及电弧加工装置的
，特别涉及一种金属粉末颗粒制备装置。
技术介绍
现如今，金属3D打印技术正在迅猛发展，在航空航天、汽车、船舶、医学、家电等领域均有广泛应用，并在工程和教学研究等领域也占有独特地位。金属3D打印技术的原材料是有一定形状和性能要求的金属粉末颗粒，目前常见的例如由钛合金、铝合金、高温合金、模具钢、镍基合金粉末颗粒等。金属粉末颗粒通常使用射频等离子法、等离子旋转电极法、气雾化法等方法制备，但是上述制备方法存在着生产效率低、粉体颗粒粗大、粒度分布不均匀、制备过程复杂、成本居高不下等弊端，难以满足3D打印制造等领域对优质粉末颗粒的大量需求。高效电弧放电爆炸蚀除加工技术是一种近年发展起来的高效加工方法。该方法利用工件和工具电极之间放电形成电弧等离子体，通过工具电极和工件的高速相对机械运动和高压流体实现断弧并排除熔融的工件材料，实现各种难切削金属材料的高效去除。研究发现，电弧放电过程中，高能量密度电弧作用下的工件材料会被快速地熔化甚至气化，电弧等离子体在扩张过程中会受到工具电极与工件之间高速相对机械运动作用和高速冲液的作用在工件表面偏移切断，在这种情况下，工件表面的熔融区会因为电弧等离子体形态的改变而发生爆炸作用，材料被抛离出熔融区进而完成材料去除，被抛离的液态、气态金属材料在极间高速工作液中急速冷却形成大量的蚀除颗粒。通过对现有技术检索发现，专利文件CN105345019A公开的3D打印用金属粉末高效电弧放电制备装置，该装置通过惰性气体保护，通过外冲液和机械运动控制断弧，利用电弧放电加工技术制备金属粉末；由于该方法使用外冲液，实际电弧放电加工时电极与工件距离只有1mm左右，冲液难以进入放电区域，极易造成过烧，造成电极与工件接触短路，致使粉末制备效率低下。专利文件CN201720661052.2公开的真空电弧制备金属粉末的装置，该装置在真空条件下，连接电源两极的金属丝在电弧作用下熔化形成金属液滴，金属液滴被来自气源的气体吹散成微小球形液滴，冷却后形成粉末颗粒；由于该方法在真空条件下，使用金属丝作为两极，制备过程复杂而且生产粉末颗粒效率很低，难以大量制备。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种金属粉末颗粒制备装置，旨在解决现有金属粉末颗粒制备装置粉末颗粒成粉率低、球形度差、生产效率低且经济成本高的问题。为实现上述目的，本技术提出的金属粉末颗粒制备装置，设于机床本体，所述金属粉末颗粒制备装置包括：电极组件，所述电极组件具有腔体，所述腔体设有冲液进口和冲液出口，以供冲液从所述冲液进口流入，流经所述腔体，并通过所述冲液出口朝向极间放电区域流出；以及，冲液系统，包括内冲液管，所述内冲液管与所述冲液进口连通设置。优选地，所述电极组件包括：电极座，所述电极座设有所述腔体，所述电极座的一侧壁上开设有所述冲液进口；以及，电极体，安装于所述电极座的下端，所述电极体沿上下向贯设有多个流出通道，所述多个流出通道的上端连通所述腔体设置，所述流出通道的下端对应为所述冲液出口。优选地，所述电极体的下端开设有沿横向贯设的凹槽，所述凹槽的槽口朝下，且所述凹槽上分布有多个所述冲液出口；所述凹槽的槽宽自下至上呈渐窄设置。优选地，所述凹槽的内壁呈弧面设置。优选地，所述金属粉末颗粒制备装置还包括驱动系统，所述驱动系统包括：驱动头，所述电极座安装于所述驱动头的下端；进给驱动装置，与所述驱动头驱动连接，用以驱动所述电极组件分别沿横向进给和上下向进给；以及，旋转驱动装置，用以驱动所述工件在所述极间放电区域内绕横向转动。优选地，所述冲液系统还包括多个外冲液管，所述多个外冲液管围设于所述电极组件的外围，用于将冲液导流至靠近所述极间放电区域。优选地，所述冲液系统还包括：冲液沉降箱，设于所述极间放电区域的下方，且上端呈开口设置，用于分离出冲液和工件颗粒；冲液循环箱，用于收集冲液；第一驱动泵，用于将冲液从所述冲液沉降箱抽吸至所述冲液循环箱；以及，第二驱动泵，用于将冲液从所述冲液循环箱抽吸至所述内冲液管以及多个所述外冲液管。优选地，所述冲液系统还包括：第一冲液管，一端与所述第二驱动泵的输出端口连通设置；以及，分流装置，设于所述电极组件的上方，且具有相互连通设置的一个进水口和多个出水口，其中，所述进水口与所述第一冲液管的另一端连通设置，所述多个出水口分别与所述内冲液管以及多个所述外冲液管连通设置，且所述进水口和所述多个出水口分别对应设有阀门。优选地，所述金属粉末颗粒制备装置还包括滤板，所述滤板盖合所述冲液沉降箱的开口设置，所述滤板开设有连通所述冲液沉降箱的多个滤口，以供冲液和工件颗粒通过所述滤口流入所述冲液沉降箱。优选地，所述冲液沉降箱具有沿横向呈相对设置的第一侧板和第二侧板；所述冲液沉降箱还包括：导流板，设于所述冲液沉降箱内，且一端与所述第一侧板连接，另一端向远离所述第一侧板方向朝下倾斜延伸设置；多个收集槽，沿横向依次相邻排列于所述导流板的下方，且槽口朝上设置，用于收集经所述导流板沉降的工件颗粒，其中，所述多个收集槽的槽深沿远离所述第二侧板的方向呈渐低设置；以及，排水孔，设于所述第一侧板，且间隔所述冲液沉降箱的底壁设置。本技术提供的技术方案中，设置电极组件和工件分别连接电源正极和负极，且驱动二者相互靠近至有效距离范围以形成极间放电区域，从而使二者产生相对高速旋转运动以对所述工件进行机械运动断弧，然后通过在电极组件内设置腔体、冲液进口和冲液出口，可使冲液朝向所述极间放电区域流出以对所述工件进行流体动力断弧，从而在所述机械运动断弧和所述流体动力断弧的共同作用下，实现对所述工件的电弧放电爆炸蚀除加工，获得所需的工件颗粒。所述金属粉末颗粒制备装置电弧放电过程稳定，粉末颗粒制备高质高效，且具有结构简单、成本低廉的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术提供的金属粉末颗粒制备装置的一实施例的立体结构示意图；图2为图1中的电极组件的剖面结构示意图；图3为图1中的金属粉末颗粒制备装置的部分结构示意图；图4为图1中的分流装置的剖面结构示意图；图5为图1中的冲液沉降箱的部分结构示意图。附图标号说明：本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属粉末颗粒制备装置，设于机床本体，其特征在于，包括：电极组件，所述电极组件具有腔体，所述腔体设有冲液进口和冲液出口，以供冲液从所述冲液进口流入，流经所述腔体，并通过所述冲液出口朝向极间放电区域流出；以及，冲液系统，包括内冲液管，所述内冲液管与所述冲液进口连通设置。

【技术特征摘要】
1.一种金属粉末颗粒制备装置，设于机床本体，其特征在于，包括：电极组件，所述电极组件具有腔体，所述腔体设有冲液进口和冲液出口，以供冲液从所述冲液进口流入，流经所述腔体，并通过所述冲液出口朝向极间放电区域流出；以及，冲液系统，包括内冲液管，所述内冲液管与所述冲液进口连通设置。2.如权利要求1所述的金属粉末颗粒制备装置，其特征在于，所述电极组件包括：电极座，所述电极座设有所述腔体，所述电极座的一侧壁上开设有所述冲液进口；以及，电极体，安装于所述电极座的下端，所述电极体沿上下向贯设有多个流出通道，所述多个流出通道的上端连通所述腔体设置，所述流出通道的下端对应为所述冲液出口。3.如权利要求2所述的金属粉末颗粒制备装置，其特征在于，所述电极体的下端开设有沿横向贯设的凹槽，所述凹槽的槽口朝下，且所述凹槽上分布有多个所述冲液出口；所述凹槽的槽宽自下至上呈渐窄设置。4.如权利要求3所述的金属粉末颗粒制备装置，其特征在于，所述凹槽的内壁呈弧面设置。5.如权利要求2所述的金属粉末颗粒制备装置，其特征在于，还包括驱动系统，所述驱动系统包括：驱动头，所述电极座安装于所述驱动头的下端；进给驱动装置，与所述驱动头驱动连接，用以驱动所述电极组件分别沿横向进给和上下向进给；以及，旋转驱动装置，用以驱动工件在所述极间放电区域内绕横向转动。6.如权利要求1所述的金属粉末颗粒制备装置，其特征在于，所述冲液系统还包括多个外冲液管，所述多个外冲液管围设于所述电极组件的外围，用于将冲液导流至靠近所述极间放电区域。7.如权利要求6所述的金属粉末颗粒制备装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐辉，张桐唯，
申请(专利权)人：深圳创源航天科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44