[发明专利]一种制备3D打印用球形金属粉末的装置及方法

权利要求书

1.一种制备3D打印用球形金属粉末的装置，包括：壳体(19)、设置于所述壳体(19)内的坩埚(5)和设置于所述壳体下部的收集仓(13)，所述坩埚(5)置于所述壳体(19)内的上部，所述收集仓(13)置于所述坩埚(5)的下部；

所述坩埚(5)内设有与设置在所述壳体(19)外部的压电陶瓷(1)相连的传动杆(3)，所述传动杆(3)与所述坩埚(5)顶部连接的位置由动态密封圈(2)密封，所述传动杆(3)的下端对着所述坩埚(5)底部的中心孔，所述中心孔底部固定有带小孔的垫片(20)；

所述壳体(19)顶部设有伸入于所述坩埚(5)内的坩埚进气口(27)和坩埚排气阀(26)，在所述壳体(19)的侧壁上还设有扩散泵(23)和机械泵(22)，所述壳体(19)上还设有腔体进气口(21)和腔体排气阀(24)，所述壳体(19)的一侧设有炉门(8)；

所述收集仓(13)通过支架(9)与所述壳体(19)相固定，所述壳体(19)和所述收集仓(13)之间设有相贯通的环形降落管(10)，所述收集仓(13)腔体内、与所述环形降落管(10)下端正对的位置设有转盘(11)，所述转盘(11)与电机(16)相连，所述收集仓(13)底部设有收集盘(15)，所述收集仓(13)的一侧设有收集仓门(14)；

其特征在于，

所述转盘(11)包括基体，所述基体由上部的承接部(28)和下部的支撑部(29)构成的纵截面呈类“T型”的主体结构，所述承接部(28)上表面设有与其圆心同轴的具有一定半径的圆形凹槽；其中，所述基体采用导热性小于20W/m/k的材料制成；

雾化平面(30)为圆盘结构，所述圆盘与所述圆形凹槽相匹配且与所述圆形凹槽过盈配合，所述雾化平面(30)采用与雾化的液滴(18)润湿角小于90°的材料制成；

通气孔(31)，贯通设置在所述承接部(28)及所述支撑部(29)内，所述通气孔(31)的上端面与所述雾化平面(30)的下端面接触，所述通气孔(31)的下端与外界连通；

所述转盘(11)的外围还设有感应加热线圈(17)。

2.根据权利要求1所述的制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，所述坩埚(5)上的中心孔直径大于带小孔的垫片(20)的小孔直径，所述带小孔的垫片(20)的小孔直径范围在0.02mm-2.0mm之间。

3.根据权利要求1所述的制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，所述带小孔的垫片(20)的材料与置于所述坩埚(5)内的熔体(4)的润湿角大于90°。

4.根据权利要求1所述的制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，所述转盘(11)转速为10000rpm-40000rpm。

5.根据权利要求1所述的制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，所述感应加热线圈(17)的加热厚度范围在5-20mm之间，它与设置在所述壳体(19)外的变频器和稳压电源相连，所述稳压电源的电压控制范围在0-50V之间。

6.根据权利要求1所述的制备3D打印用球形金属粉末的装置，其特征在于，在所述装置自上而下的方向上，所述压电陶瓷(1)、所述传动杆(3)、所述坩埚(5)、所述电阻加热器(6)、所述垫片(20)、所述环形降落管(10)、所述转盘(11)及所述感应加热线圈(17)位于同一轴线上。