[发明专利]一种制备金属球形粉末的装置及方法

说明书

本发明公开了一种制备金属球形粉末的装置及方法，涉及金属粉末技术领域。该装置包括：雾化室，等离子发生器，凹形旋转盘，旋转轴，金属棒料；所述等离子发生器的一端延伸至所述雾化室内，另一端固定在所述雾化室外侧；所述旋转轴从上至下贯穿所述雾化室，且所述旋转轴的两端分别与旋转电机连接；所述金属棒料和所述凹形旋转盘从上至下依此设置在所述旋转轴上。

技术领域

本发明涉及金属粉末技术领域，更具体的涉及一种制备金属球形粉末的装置及方法。

背景技术

随着增材制造技术的迅猛发展，其中金属3D打印成型技术，因其独特的成型技术和优良的零部件性能，得以在航空、医疗等行业得到迅速应用。伴随着金属3D打印的迅猛发展，3D打印所需的球形粉末的需求量将大幅增加。而能够生产出高品质的球形金属粉末的装备及制造技术就显得尤为重要。

目前，采用等离子旋转电极雾化制粉技术的方法主要分为以下俩种：第一种：直接制粉法：即将高速的旋转的棒料，用等离子发生器将其融化从而制备金属球星粉末；第二种，间接制粉法：通过高速旋转的坩埚、凹形盘等转接物将金属液滴在离心力作用下甩出，以制粉球形粉末。因为第二种制备方法存在金属原材料污染、金属液滴易粘在坩埚或凹形盘上等缺点，因此，为了制得更高品质的金属球形粉末，对间接制粉法的缺陷进行改进是必要的。

发明内容

本发明实施例提供一种制备金属球形粉末的装置及方法，用以解决现有技术中存在金属污染，金属液滴易粘在坩埚或凹形盘上的问题。

本发明实施例提供一种制备金属球形粉末的装置，包括：雾化室，等离子发生器，凹形旋转盘，旋转轴，金属棒料；

所述等离子发生器的一端延伸至所述雾化室内，另一端固定在所述雾化室外侧；

所述旋转轴从上至下贯穿所述雾化室，且所述旋转轴的两端分别与旋转电机连接；

所述金属棒料和所述凹形旋转盘从上至下依此设置在所述旋转轴上。

优选地，所述凹形旋转盘和所述金属棒料的组成材料相同。

优选地，所述雾化室为真空室，具有双层炉壁，且所述双层炉壁之间包括有水冷层。

优选地，所述等离子发生器的数量包括多个；

多个所述等离子发生器延伸至所述雾化室内的长度不同，且延伸至所述雾化室内的所述等离子发生器的长度不大于所述雾化室宽度的一半；和/或者

多个所述等离子发生器在所述雾化室内的位置不重合。

优选地，还包括收料斗，所述收料斗位于所述雾化室的下方。

优选地，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述雾化室内壁上。

本发明实施例还提供了一种制备金属球形粉末的方法，包括：

设置在旋转轴上的金属棒料和凹形旋转盘，在所述旋转轴的高速旋转下分别进行高速旋转；

高速旋转的所述金属棒料通过延伸至所述雾化室内的等离子发生器产生金属液滴；

所述金属液滴滴落在高速旋转的所述凹形旋转盘上，当所述金属液滴并从所述凹形旋转盘的边缘飞出后，形成金属球形粉末。

优选地，所述设置在旋转轴上的金属棒料和凹形旋转盘，在所述旋转轴的高速旋转下分别进行高速旋转之前，还包括：

对雾化室进行抽真空，并向所述雾化室内充入氩气；其中，

所述雾化室的真空度为1.0x10-2Pa以下，所述雾化室内的氩气的压力为0.06～0.08Mpa之间。

优选地，所述所述金属液滴滴落在高速旋转的所述凹形旋转盘上时，具体包括：