[发明专利]一种气相辅助的金属微液滴制造装置及方法

摘要

本发明公开了一种气相辅助的金属微液滴制造装置及方法，属于微滴喷射增材制造技术。保持密封箱体的内部为封闭环境以保持内部温度不变，内坩埚内部储存有液态金属从脉动压力气体入口通入压力为脉动变化的惰性气体，挤压液态金属从液体出口流出；外坩埚与内坩埚之间保持一定的间距，外坩埚外部包裹加热器，保持内部环境的温度恒定；高压气体从进气道流入，在液体出口处挤压和剪切流出的金属液体，高压气体从泄气道流出，生成的微液滴从液滴出口流出并落在沉积平台上；本发明通过液体出口周围气体的粘性剪切作用，在微滴生成阶段实现液体的提前剪切破碎，生成更小的均匀微滴，有助于提高成形件精度和致密度，金属晶格结构也更均匀，力学性能更好。

主权项

1.一种气相辅助的金属微液滴制造装置，其特征在于：该装置包括密封箱体(1)，内坩埚(2)，外坩埚(3)，第一恒压气体入口(4)，第二恒压气体入口(5)，加热器(6)，密封板(7)，脉动压力气体入口(8)，液体出口(9)，液滴沉积平台(10)，进气道(11)，泄气道(12)，液滴出口(13)；密封箱体(1)为本装置的外部箱体结构，各构件均安装在密封箱体(1)内，以保证密封箱体(1)的内部为无氧环境并且温度恒定；内坩埚(2)内部储存液态金属；外坩埚(3)与内坩埚(2)相互配合，外坩埚(3)的内壁面和内坩埚(2)的外壁面保持一定间隔，间隔用以供高压气体流过；外坩埚(3)上对称设置有第一恒压气体入口(4)和第二恒压气体入口(5)，第一恒压气体入口(4)和第二恒压气体入口(5)为高压气体的入口；外坩埚(3)的外壁面包裹有加热器(6)，加热器(6)为整个内部环境提供热量，加热器(6)根据需要加热到不同温度以保持液态金属为融化状态；内坩埚(2)的密封板(7)上设置有脉动压力气体入口(8)，通入压力为脉动式变化的气体；液态金属在内部脉动气压的挤压下从液体出口(9)流出；液体出口(9)的下部为进气道(11)，进气道(11)的下部为泄气道(12)，泄气道(12)的下部为液滴出口(13)，液滴出口(13)与液体出口(9)的位置相对应。