聚合物粉体球形化处理装置制造方法及图纸

聚合物粉体球形化处理装置，包括：加热组件，包括竖向设置的圆柱形空腔，用于加热聚合物粉体；送料组件，用于向加热组件的圆柱形空腔中输送聚合物粉体；气源组件，设置与加热组件连接，用于向加热组件输入气体；冷却组件，设置在加热组件下方并与圆柱形空腔连通，用于为经过加热组件后形成的球形聚合物粉体降温；收集组件，设置在冷却组件下方并与其连通，用于收集冷却后的球形聚合物粉体。聚合物粉体球形化处理装置，利用感应发热作为热源制备球形粉体，热源稳定且温度可以调节，适用于球化不同熔点的聚合物粉体，操作简单，效率高，时间短，成本低，无污染，在制取球形粉体及选区激光熔化等先进制造领域的实际生产中有广泛的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
聚合物粉体球形化处理装置


[0001]本申请属于粉体材料制备
，具体涉及聚合物粉体材料制备，特别涉及聚合物粉体材料球形化处理装置。

技术介绍

[0002]高性能聚合物具有轻质、高强、耐腐蚀等优点而广泛应用于国家战略领域、支柱产业的关键零部件，如人体骨骼植入物、航空用支架等。这类零部件已逐渐呈现功能化、整体化、轻量化的发展趋势，并具有不规则形状以及复杂内部结构，其成形难度逐渐增大。
[0003]选区激光熔化(SLM)作为目前广泛应用的增材制造(AM)技术之一，是以固体粉体为原材料，采用分层制造原理直接从三维模型成形出零件实体，对于一次整体成形复杂结构零部件具有显著优势。选区激光熔化(SLM)普遍要求粉体具有球形度高、粒径分布均匀、松装密度高和流动性好等关键指标。为了满足SLM用聚合物粉体的性能要求，聚合物粉体的处理技术也在不断的改进与创新。
[0004]目前报道较多的聚合物粉体处理方式主要为喷雾干燥和溶剂沉淀，这两种方式都需要大量的有机溶剂，在喷雾干燥过程中，设备功耗大，有机溶剂的挥发会造成环境污染，不符合环保要求。另外，由于复合材料比重不一样，在复合材料制备过程中容易出现成分偏析，影响粉体的均匀性和结晶度。机械粉碎法适合大批量生产，粒度分布可控，成本低、效率高，是聚合物粉体制备的重要方法，但机械粉碎法制备的聚合物粉体球形度较低，而且容易产生静电，导致粉体的流动性较差。
[0005]射频感应等离子球化法是通过感应线圈产生高频电场，电离工作气体产生高温的等离子体，熔化经过等离子焰流中的粉体，熔化后在表面张力作用下凝固形成球形度高的粉体。虽然射频感应等离子球化法生产的粉体球化效果好，但由于高温等离子体温度高达10000K，对于分解温度在1000℃以下的聚合物材料不适用。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，一些实施例公开了聚合物粉体球形化处理装置，该处理装置包括：
[0007]加热组件，包括竖向设置的圆柱形空腔，用于加热聚合物粉体；
[0008]送料组件，用于向加热组件的圆柱形空腔中输送聚合物粉体；
[0009]气源组件，设置与加热组件连接，用于向加热组件输入气体；
[0010]冷却组件，设置在加热组件下方并与圆柱形空腔连通，用于为经过加热组件后形成的球形聚合物粉体降温；
[0011]收集组件，设置在冷却组件下方并与其连通，用于收集冷却后的球形聚合物粉体。
[0012]进一步，一些实施例公开的聚合物粉体球形化处理装置，加热组件包括：
[0013]具有圆柱形空腔的发热体，发热体上方端口设置有密封盖体，密封盖体上设置有气体输入管，气体输入管包括一个设置在密封盖体中央部位的第一气体输入管和多个设置在接近发热体壁的第二气体输入管，多个第二气体输入管均匀分布；
[0014]感应线圈，套设在发热体上；
[0015]感应电源，设置与感应线圈连接；
[0016]其中，送料组件与第一气体输入管连通，聚合物粉体经过第一气体输入管进入圆柱形空腔；感应电源为感应线圈提供电源，感应线圈加热发热体在圆柱形空腔中形成高温区域。
[0017]一些实施例公开的聚合物粉体球形化处理装置，送料组件包括：
[0018]送料管，其一端设置与加热组件的圆柱形空腔连通；
[0019]螺旋送料杆，设置在送料管内部；螺旋送料杆包括一个沿送料管轴向设置的转动杆和设置固连在转动杆上的螺旋叶片；
[0020]电机，设置在送料管的另一端，并与转动杆连接，用于驱动转动杆转动；
[0021]料仓，设置在送料管上方，料仓的下方开口于送料管中。
[0022]一些实施例公开的聚合物粉体球形化处理装置，料仓设置为多个。
[0023]一些实施例公开的聚合物粉体球形化处理装置，冷却组件包括：
[0024]冷却仓，其上端口设置与加热组件连接，其下端口设置与收集组件连接；冷却仓的侧壁上设置有多个冷却气输入管；
[0025]压力传感器，设置在冷却仓中，用于测定冷却仓中央部位的气压；
[0026]第一气体输出管，设置在冷却仓下部，用于连接真空泵；
[0027]第二气体输出管，设置在冷却仓下部，用于连接气体回收组件，回收冷却仓中的气体。
[0028]一些实施例公开的聚合物粉体球形化处理装置，冷却仓的侧壁为夹层结构。
[0029]一些实施例公开的聚合物粉体球形化处理装置，冷却气输入管设置与气源组件连通。
[0030]一些实施例公开的聚合物粉体球形化处理装置，第二气体输出管设置与尾气过滤组件连接，所述尾气过滤组件的输出端设置与气源组件连接。
[0031]一些实施例公开的聚合物粉体球形化处理装置，气源组件包括：
[0032]供气站，用于提供装置所需要的气体；
[0033]供气管道，设置与供气站连通，用于向处理装置输送气体；
[0034]管道加热器，设置在供气管道上，用于为供气管道中的气体进行预加热。
[0035]聚合物粉体球形化处理装置，利用感应发热作为热源制备球形粉体，热源稳定且温度可以调节，适用于球化不同熔点的聚合物粉体，操作简单，效率高，时间短，成本低，产物粒度小，无污染，在制取球形粉体及选区激光熔化等先进制造领域的实际生产中有广泛的应用前景。
附图说明
[0036]图1实施例1聚合物粉体球形化处理装置结构示意图
[0037]图2实施例2送料组件结构示意图
[0038]图3实施例3加热组件结构示意图
[0039]图4实施例3气体输入管设置示意图
[0040]图5实施例4冷却组件结构示意图
[0041]图6实施例5气源组件示意图
[0042]附图标记
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送料组件
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加热组件
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冷却组件
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真空泵
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收集组件
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循环泵
[0046]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
尾气循环过滤组件
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气源组件
[0047]10
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料仓
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11
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送料管
[0048]12
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转动杆
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13
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螺旋叶片
[0049]14
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电机
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发热体
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感应线圈
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ꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.聚合物粉体球形化处理装置，其特征在于，包括：加热组件，包括竖向设置的圆柱形空腔，用于加热聚合物粉体；送料组件，用于向所述加热组件的圆柱形空腔中输送聚合物粉体；气源组件，设置与所述加热组件连接，用于向所述加热组件输入气体；冷却组件，设置在所述加热组件下方并与所述圆柱形空腔连通，用于为经过加热组件后形成的球形聚合物粉体降温；收集组件，设置在所述冷却组件下方并与其连通，用于收集冷却后的球形聚合物粉体。2.根据权利要求1所述的聚合物粉体球形化处理装置，其特征在于，所述加热组件包括：具有圆柱形空腔的发热体，所述发热体上方端口设置有密封盖体，所述密封盖体上设置有气体输入管，所述气体输入管包括一个设置在密封盖体中央部位的第一气体输入管和多个设置在接近所述发热体壁的第二气体输入管，多个所述第二气体输入管均匀分布；感应线圈，套设在所述发热体上；感应电源，设置与所述感应线圈连接；其中，所述送料组件与所述第一气体输入管连通，所述聚合物粉体经过所述第一气体输入管进入所述圆柱形空腔；所述感应电源为所述感应线圈提供电源，感应线圈加热发热体在圆柱形空腔中形成高温区域。3.根据权利要求1所述的聚合物粉体球形化处理装置，其特征在于，所述送料组件包括：送料管，其一端设置与所述加热组件的圆柱形空腔连通；螺旋送料杆，设置在所述送料管内部；所述螺旋送料杆包括一个沿所述送料管轴向设置的转动杆和设置固连在所述转动杆上的螺旋叶片；电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝振华，舒永春，何季麟，陈育辉，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：