[发明专利]制备球形钛合金粉的装置

说明书

技术领域

本发明涉及钛合金粉生产设备领域，尤其是一种制备球形钛合金粉的装置。

背景技术

3D打印金属粉末作为金属零件3D打印产业链中最重要的一环，也是最大的价值所在。3D打印金属粉末除需具备良好的可塑性外，还必须满足粉末粒径细小、粒度分布较窄、球形度高、流动性好和松装密度高等要求。

虽然3D打印技术这几年来获得了突飞猛进的发展，成本也大幅度地降低，但是成本依然偏高，因此，在工业界，目前应用领域最广的，是拥有高附加值的金属制品，例如钛合金和钛，主要用于医疗和航空航天等军工领域。

目前制备球形钛粉的主要工艺是雾化法和等离子旋转电极法，其中以雾化法最为常见。其中雾化法由于需要耗费大量的惰性气体，因此成本较高，而旋转电极由于需要同时具备高速旋转和同步步进的功能，因此结构复杂，也导致了其成本居高不下。本专利开发了一种全新的球形钛合金粉的制备技术和设备，把真空感应熔炼系统和旋转圆盘系统结合在了一起，在保证产品质量的前提下，成本仅为雾化法和旋转电极法的一半以下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以在保证产品质量前提下大幅度降低成产成本的制备球形钛合金粉的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：制备球形钛合金粉的装置，所述装置由熔炼系统和旋转圆盘系统构成，其中钛合金原料经由熔炼系统融化成液态并流动到旋转圆盘系统，所述液态的钛合金原料在旋转的旋转圆盘系统的离心力作用下甩出并形成球形钛合金粉。

进一步的是，所述熔炼系统为真空感应熔炼系统。

进一步的是，所述熔炼系统设置于旋转圆盘系统上方，液态的钛合金原料在重力作用下流动到旋转圆盘系统处。

进一步的是，所述钛合金原料为钛合金棒。

进一步的是，所述旋转圆盘系统由旋转轴和设置于旋转轴上的旋转圆盘构成。

本发明的有益效果是：本发明对原有的球形钛合金粉制备装置进行了精简，其中，设计出了熔炼系统和旋转圆盘系统，由熔炼系统将钛合金原料融化成液态并流动到旋转圆盘系统，然后利用旋转圆盘系统旋转时的离心力将液态的钛合金原料甩出并最终形成球形钛合金粉。本发明的结构精简，对降低球形钛合金粉制造成本具有十分明显的效果，尤其适用于球形钛合金粉的生产制造之中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中标记为：熔炼系统1、钛合金棒11、真空感应熔炼线圈12、甩出的球形钛合金颗粒111、旋转圆盘系统2、旋转轴21、旋转圆盘22。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示的制备球形钛合金粉的装置，所述装置由熔炼系统1和旋转圆盘系统2构成，其中钛合金原料经由熔炼系统1融化成液态并流动到旋转圆盘系统2，所述液态的钛合金原料在旋转的旋转圆盘系统2的离心力作用下甩出并形成球形钛合金粉。

对经过本发明得到的钛合金粉末进行产品质量检测，其中钛合金粉末在0-200微米范围内颗粒的各个批次，氧含量低于0.15％，球形度≥90％，球形尺寸在45-125μm范围内流动性<25s(使用“霍尔流速计”测试流动性)，松堆密度：0-180μm的钛粉大于2.35～2.65g/cm³。

另外，由于旋转圆盘只有本身的转动，并不像旋转电极那样还要同步递进运动，因此转速可以更加稳定，设备更为简单，成本上具有很大的优势。

一般的，为了保证质量，所述熔炼系统1优选为真空感应熔炼系统。如图1所示的，熔炼系统1由真空感应熔炼线圈12进行加热，一般的，可以选择将钛合金原料制作为钛合金棒11，便于加热。

还可以选择将所述熔炼系统1设置于旋转圆盘系统2上方，液态的钛合金原料在重力作用下流动到旋转圆盘系统2处，这样就可以进一步的简化结构，降低制作成本。另外，将所述旋转圆盘系统2由旋转轴21和设置于旋转轴21上的旋转圆盘22构成，所述液态的钛合金原料经由旋转圆盘22的离心作用形成甩出的球形钛合金颗粒111，收集雾化并冷却后的钛粉或钛合金粉，并最终形成球形钛合金粉。为了保证最终的产品质量，整个的钛合金棒11融化以及球形钛合金粉的形成，均在真空下进行。

实施例

实施例一