粉末送料装置制造方法及图纸

提供了一种粉末送料装置(10，10

【技术实现步骤摘要】
粉末送料装置


[0001]本专利技术涉及一种粉末送料装置，特别是在诸如增材粉末制造之类的使用细粉末的制造过程中应用的粉末送料装置。

技术介绍

[0002]在增材制造中，需要在制造过程中的特定位置精确地输送细粉末。这通常是使用带有以这样的粉末填充的重力送料料斗的粉末送料装置进行的。当需要输送非常细、非球形、流动性差和/或混合且易于离析的粉末时会遇到问题。
[0003]细粉末和/或流动性差的粉末和粉末混合物可能会结块并堵塞送料装置中的通道，这会导致不一致流、脉动或系统完全堵塞。
[0004]在需要输送不同粉末的混合物的粉末输送系统中，料斗和送料室往往会使混合物离析，从而导致制造过程中粉末的成分不一致。这样的中断会导致制造过程中的输出不一致。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术，提供了一种通常用于增材制造的粉末送料装置，其包括具有气体入口和粉末出口的主腔室、至少一个构造成接收粉末的副腔室、以及刮削元件(诸如刀片、刷子、突脊或其他磨削件)，其中,所述刮削元件定位在所述至少一个副腔室中的开口的正上方。通过将刮削元件定位在副腔室的正上方，在使用中，刮削元件能够去除容纳在副腔室中的薄粉末层以使其从出口排出。
[0006]优选地，所述至少一个副腔室还包括能够朝刮削元件运动的活塞装置(诸如活塞或其他致动器)，使得在使用中，活塞装置将容纳在副腔室内的粉末向上朝向刮削元件推动。
[0007]所述至少一个副腔室可以构造成接收部分压缩的粉末。对粉末部分地压缩确保了粉末的填装密度一致，其中去除了气穴或较低密度的松散填装区域并防止了粉末离析。
[0008]所述至少一个副腔室可以设置在所述主腔室内，或者所述至少一个副腔室可以在外部连接至所述主腔室。
[0009]优选地，出口邻近所述至少一个副腔室定位，以确保粉末在排出之前务必通过主腔室行进尽可能短的距离。理想的是，从所述至少一个副腔室至所述出口的距离小于20mm。
[0010]可以设置多个副腔室，这在需要在送料装置中组合不同粉末时是特别有用的。所述多个副腔室可以线状地间隔开，并且对于这样的布置，出口优选地邻近该线中的最后一个副腔室设置。可替代地，多个副腔室可以围绕公共轴线定位，使得它们的开口布置为在基本相同的水平面中。该布置特别适合于其中副腔室设置在主腔室内的布置。
[0011]优选地，所述至少一个副腔室能够自主腔室拆卸，以便易于将粉末引入副腔室中。
[0012]刮削元件可包括可旋转的螺杆，并且优选地，螺杆的旋转轴线延伸跨越开口，使得在使用中螺杆的旋转导致薄粉末层从所述至少一个副腔室中去除并朝向该出口传送。
[0013]优选地，螺杆以100rpm至1800rpm之间的速度旋转。
[0014]替代地，刮削元件可以包括传送带，该传送带可以包括至少一个突脊元件并且优选地包括多个突脊元件，以用作刀片。
[0015]优选地，传送带可以以0.1米/分钟至7米/分钟的速度运动。
[0016]刮削元件可以呈带有突出部的圆盘的形式，所述突出部延伸超出圆盘的平面以用作刀片。优选地，这些突起向下倾斜，使得在使用中它们与副腔室中的粉末的表面接触。
[0017]优选地，气体入口能够连接到惰性气体供应源，其中，优选的气体通常是例如氩气、氦气或氮气。这防止了在主腔室内以及在制造过程中粉末的氧化。
[0018]粉末送料装置特别适用于处理粒度为1微米至40微米的粉末且输出率为2克/分钟至10克/分钟的微输送系统。可以在副腔室内使用单一成分的粉末或粉末混合物，并且粉末颗粒可以在粒度上有所不同，和/或可以具有相似或不同的形态，而无碍这些粉末送料装置的功能。该送料装置可用于工程、医疗和食品应用的任何类型的有机和无机材料。在金属增材制造中，可以使用诸如钨和钴的金属粉末、包括石墨的碳粉、以及诸如碳化钨的化合物。
附图说明
[0019]现在将参照附图通过示例的方式描述本专利技术，其中：
[0020]图1示出了粉末送料装置的第一实施方式的示意图；
[0021]图2示出了粉末送料装置的第二实施方式的示意图；
[0022]图3示出了粉末送料装置的第三实施方式的示意图；和
[0023]图4示出了图3中所示的粉末送料装置的一部分的立体图。
具体实施方式
[0024]图1示出了粉末送料装置10，该粉末送料装置10能够将粉末进送到使用细粉末的制造过程中所要注射粉末的部位，该制造过程诸如为增材制造过程、激光金属沉积、选择性激光熔化或用于制造药品的药物输送过程。粉末送料装置10包括具有气体入口14和连接至喷嘴18的出口16的主腔室12以及位于主腔室12下方的副腔室20。副腔室20和出口16彼此邻近放置以确保粉末在排出之前务必在主腔室12之中行进尽可能短的距离，其中理想的是从腔室20到出口16的距离小于20mm。
[0025]可驱动的螺杆22位于主腔室12内，使得螺杆22的螺纹24延伸跨越副腔室20中的上部开口26。副腔室20还包括可移动活塞28。通常，螺杆22的螺距为5mm至15mm，螺杆22的工作长度为大约20mm至70mm。出口16通常提供直径为大约2mm至4mm的孔口。
[0026]活塞28连接至致动器——例如电动、气动、液压或其他类型的驱动机构，并且构造成对腔室20中的粉末施加小的可控制的向上运动，使得最上面的粉末表面处于待由螺杆22的下次通过去除的适当高度。
[0027]在使用中，粉末30放置在副腔室20中，并且活塞28定位成与粉末接触。惰性气体(诸如氩气、氦气或氮气)经入口14引入以防止粉末氧化并促使粉末移行，并且该惰性气体流经主腔室12并在喷嘴18处排出。如果需要，可以将气体加压，通常加压为超出大气压力0.5bar至1.0bar，随着压力增加，气体流量增加，从而增加了粉末穿过腔室12的流量。通常，气体的流量为1升/分钟到20升/分钟。
[0028]诸如电动机之类的驱动装置连续地使螺杆22在通常100rpm至1800rpm之间旋转，并且活塞28被驱动而缓慢向上推动粉末柱32，从而作为反重力送料操作并从主腔室12的底部而非主腔室的顶部送料。当粉末柱32的顶部表面穿过开口26露出时，螺纹24从柱32刮去薄薄的粉末层，该粉末层通常为单个颗粒厚，并且该层分解成松散的粉末34。螺纹24的运动连同通过主腔室12的气体流一起将粉末34输送至出口16，在制造过程中需要粉末的部位处，粉末从该出口16处掉落而自喷嘴18排出。螺杆22的旋转速率和活塞28的向上运动的同步确保了粉末的稳定连续流动。通过使粉末横向转移，重力不会干扰流量。
[0029]随着最上层被去除并从柱32输送到出口16，活塞28继续向上朝向螺杆22推动，因此将柱32向上推至与螺纹24接触，然后去除另一层。该过程是连续的，活塞驱动的速率与螺杆的旋转速率相匹配，以确保粉末连续流动通过喷嘴18。
[0030]如果需要，尽管未示出，但是可以设置多个副腔室，每个副腔室具有相同或不同的粉末，例如不同的元素粉末或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末送料装置，其包括：具有气体入口和粉末出口的主腔室、构造为接收粉末的至少一个副腔室、和刮削元件，其中，所述刮削元件定位于所述至少一个副腔室中的开口的正上方。2.根据权利要求1所述的粉末送料装置，其中，所述至少一个副腔室还包括能够朝向所述刮削元件运动的活塞装置。3.根据权利要求1或权利要求2所述的粉末送料装置，其中，所述至少一个副腔室构造成接收部分压缩的粉末。4.根据权利要求1至3中任一项所述的粉末送料装置，其中，所述至少一个副腔室设置在所述主腔室内。5.根据权利要求1或权利要求2所述的粉末送料装置，其中，所述至少一个副腔室在外部连接至所述主腔室。6.根据权利要求1至3中任一项所述的粉末送料装置，其中，所述粉末出口邻近于所述至少一个副腔室定位。7.根据前述权利要求中任一项所述的粉末送料装置，还包括多个副腔室。8.根据从属于权利要求5的权利要求7所述的粉末送料装置，其中，所述多个副腔室线状地间隔开。9.根据从属于权利要求4的权利要求7所述的粉末送料装置，其中，所述多个副腔室围绕共同的轴线定位，使得这些副腔室的开口布置为在基本上相同的水平面中。10.根据前述权利要求中任一项所述的粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚俊彦，P，
申请(专利权)人：C四有限公司，
类型：发明
国别省市：