[实用新型]一种超声波制备金属球形粉体装置

说明书

本实用新型公开了一种超声波制备金属球形粉体装置，包括熔化室、制粉室、冷却装置，装置内充入惰性气体；所述熔化室内设有能够熔化金属原料的加热装置以及金属原料；制粉室内设有超声振动部件，超声振动部件包括依次连接的超声波换能器、变幅杆、雾化头，雾化头的顶面为工作面，金属液滴由熔化室滴落在工作面上，冷却装置包括喷嘴，喷嘴设置在雾化头的底部。本实用新型的有益效果：通过超声方法振荡液滴/液流，制得粉末球形度高，品质极好，相比较气雾化工艺，缩减惰性气体的使用缩减了98％以上；通过冷却保证了超声设备的稳定性和寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种金属球形粉体制备装置，尤其涉及的是一种超声波制备金属球形粉体装置。

背景技术

增材制造，即3D打印，日益为世界各国所重视，发达国家已将3D打印作为未来工业发展的关键，因为它可以缩短供应链，减少开发、设计和测试新产品的时间和成本。值得注意的是，3D打印技术还通过减少材料浪费和促进按需(甚至是本地化)生产，为更可持续的工业实践创造了机会。

金属3D打印所用的球形金属粉末，当前一般通过气雾化、等离子旋转电极、等离子雾化等方法制得。

EIGA，即电极感应熔融气雾化(Electrode Induction Melting GasAtomization)，工艺原理是，该技术以金属或预制合金棒为原料，棒材底部置于感应线圈中，其底端熔化产生的熔融液滴进入气体喷嘴中心而被惰性气体所雾化，冷却固化后得到球形粉体，该技术不使用坩埚，有助于提高产品纯度。当前3D打印金属球形粉末，较多采用气雾化法制得。气雾化技术，即通过使用高压气体喷嘴，使高压的气体将金属液流/液滴冲击破碎，形成微小液滴，经冷却后得到粉末。该技术路线，对喷嘴的要求较高，消耗的惰性气体也较多，实际生产中大多采用直排模式，浪费了较多气体；如申请号：201910322947.7，本实用新型公开了一种气雾化制备球形铬粉的方法，属于粉末冶金技术领域。具体方法步骤包括：1)铬粉制备，将铬块进行低温研磨破碎制粉，温度控制在-50～10℃；2)压制，将铬粉装入胶套内并进行震动、反向墩料后压制，压力为150MPa～300MPa，保压时间为5min-15min；3)烧结，将压制好的铬棒装入真空烧结炉内进行烧结，烧结最高温度控制在1000℃～1200℃，保温时间30～480min，真空度100pa；4)气雾化EIGA，将烧结后铬棒装入EIGA(旋转电极感应熔炼真空气雾化)进行制粉，加热功率10～40Kw。气雾化方法制得球形粉末粒径范围较宽，且目标粒度粉末比例较低，粉末存在卫星粉、空心球等问题。

等离子旋转电极方法，受当前电极旋转速度等影响，制得细粉比例较低；

等离子雾化方法也存在目标粒度收得比例较低的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有的制粉工艺存在粉末品质无法达到要求的问题。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本实用新型一种超声波制备金属球形粉体装置，其特征在于，包括熔化室、制粉室、冷却装置，制粉室设置在熔化室的下方，且熔化室与制粉室之间设有用于熔化的金属液滴通过的通道，冷却装置设置在制粉室的外部，并与制粉室连通，该装置内被抽真空后，充入惰性气体；

所述熔化室内设有能够熔化金属原料的加热装置以及金属原料；

所述制粉室内设有超声振动部件，超声振动部件包括超声波换能器、变幅杆、雾化头，超声波换能器与变幅杆连接，变幅杆与雾化头连接，雾化头的顶面为工作面，被融化的金属原料产生的金属液滴由熔化室滴落在工作面上；

所述冷却装置包括喷嘴，喷嘴设置在雾化头的底部。