[发明专利]制备金属粉末的装置及方法

说明书

本发明涉及3D打印增材制造和冶金技术领域，提供了一种制备金属粉末的装置及方法。该装置包括支架、雾化单元、收粉单元、起吊单元、传送单元以及设置在传送单元上的第一金属丝和第二金属丝，收粉单元位于雾化单元的下方，起吊单元的两端分别与支架和雾化单元连接、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，传送单元与支架连接、用于向雾化单元输送第一金属丝和第二金属丝，雾化单元与气源连接、用于雾化第一金属丝和第二金属丝，第一金属丝和第二金属丝分别与电源的正、负极连接。本发明通过采用该方法不仅使得金属粉末的形状和尺寸易于控制，而且无其他材质污染，提高了金属粉末的纯度，保证了金属粉末成分的稳定性。

技术领域

本发明涉及3D打印增材制造和冶金技术领域，尤其涉及一种制备金属粉末的装置及方法。

背景技术

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，具有其他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，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。

发明内容

本发明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，本发明提供了一种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、传送单元以及设置在所述传送单元上的第一金属丝和第二金属丝，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，所述传送单元与所述支架连接、用于向所述雾化单元输送所述第一金属丝和第二金属丝，所述雾化单元与气源连接、用于雾化所述第一金属丝和第二金属丝，所述第一金属丝和所述第二金属丝分别与电源的正、负极连接。

其中，所述雾化单元包括雾化罐以及与气源连接的雾化器，所述雾化器的一端设置在所述雾化罐的顶部、另一端并分别与所述第一金属丝和第二金属丝连接，所述雾化罐的底部具有开口，所述雾化罐的上部与所述起吊单元连接。

其中，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。

其中，所述排气管的出口上设有过滤器。

其中，所述收粉单元包括敞口的收粉盒和充注在所述收粉盒中的冷却液。

其中，所述冷却液为水、液体石蜡和变压器油中的任意一种。

其中，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。

其中，所述传送单元包括与所述支架连接的两个金属丝盘，所述第一金属丝和所述第二金属丝分别缠绕在对应的所述金属丝盘上。

其中，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。

为解决上述问题，本发明还提供了一种制备金属粉末的方法，该方法包括以下步骤：

启动起吊器，将雾化罐逐渐下放；

雾化罐罩设在收粉盒上后，关闭起吊器；

接通气源，使雾化器向雾化罐内喷射气体；

接通与第一金属丝和第二金属丝连接的电源，同时启动金属丝盘；