[发明专利]一种金属粉末的筛分方法

说明书

本发明涉及一种金属粉末的筛分方法，具体涉及一种适用于增材制造所用的金属粉末的筛分方法，属于增材制造技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种金属粉末的筛分方法，该方法采用超声波高频振动筛对金属粉末进行筛分，并采用二级筛分方式，在惰性气体氛围中进行筛分，控制每平方米筛网上的金属粉末的进料速度为2.66～6kg/min，超声振动频率为33～37kHz，振动偏离角度为5～15°；筛分后，细筛网上的金属粉末符合目标金属粉末的粒径要求。本发明的筛分方法，在超声波高频振动筛中进行，可以筛分250μm以下的金属粉末，筛分效率高，筛分过程中不易堵塞筛网，不易产生粉尘云，适用于工业化大批量筛分。

技术领域

本发明涉及一种金属粉末的筛分方法，具体涉及一种适用于增材制造所用的金属粉末的筛分方法，属于增材制造技术领域。

背景技术

金属增材制造是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被誉为“具有工业革命意义的制造技术”。该技术日益发展并逐步成熟，目前已经广泛应用于航空航天、生物医疗、军工、冶金、建筑、汽车、电子、珠宝、模具等行业。增材制造所用的金属粉末作为其重要的原材料，对该技术的发展起着至关重要的作用。增材制造所用的金属粉末需要满足以下要求：粉末粒径细小、粒径分布较窄、卫星球少、球形度高、流动性好、松装密度高等。目前，主流的制粉技术生产的金属粉末粒径分布较宽，不能直接用于增材制造，因而需要对生产出的粉末进行筛分，因此，粉末筛分工艺对获得高性能的金属粉末起着关键的影响作用。传统的筛分设备及工艺主要针对普通金属粉末。增材制造所用的金属粉末，由于粒径分布窄，粉末粒径细小，筛分速度过快时容易产生粉尘云，造成环境危害；筛分速度过慢时容易堵塞筛网，且产量较低，不适宜工业化大批量筛分。因此，本领域科研人员对增材制造用金属粉末的筛分方法做了大量研究。

专利201710574339.6公开了一种筛分装置以及钛合金粉末筛分系统，在进行筛分时，物料先进入上层筛网主体完成第一次筛分，筛下物料通过导向件的第一开口进入导向通道，并落在引导壁上，物料沿着引导壁滑动，并从第二开口处落到下一级筛分单元中继续筛分。该筛分方法主要通过导向通道来使物料集中落入下一级筛网中，提高了筛分效果，同时不易堵塞筛网主体，可见，该筛分方法采用传统的筛分设备，筛分效果主要依赖于对设备的改进，其设备改进的成本较高。

专利201710270532.0公开了一种适用于3D打印的在线金属粉末筛分机以及筛分方法，该方法在金属粉末制备后直接进行筛分，且采用均散盘将从进料口进入的待筛分金属粉末均匀铺散到筛面上，以减少粉末的团聚现象，提高金属粉末筛分效率。可见，该方法采用超声波高频振动筛分设备进行筛分，为了获得较好的筛分效果，需要对筛分设备进行改进，在筛分设备中加入均散盘，而无法在普通超声波筛分设备中实现该方法的筛分效果。可见，该方法也主要依赖于对设备的改进。

综上，现有的筛分方法，要实现工业化大批量筛分，均需对筛分设备进行改进，以提高筛分效果。

发明内容

针对以上缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种金属粉末的筛分方法，该方法无需对设备进行改进，仅调节工艺本身，即可实现工业化大批量筛分。

本发明金属粉末的筛分方法，采用超声波高频振动筛对金属粉末进行筛分，并采用二级筛分方式，具体包括如下步骤：

a、选择筛网：根据目标金属粉末的粒径，选择对应的粗筛网和细筛网；

b、筛分：在惰性气体氛围中进行筛分，控制每平方米筛网上的金属粉末的进料速度为2.66～6kg/min，超声振动频率为33～37kHz，振动偏离角度为5～15°；筛分后，细筛网上的金属粉末符合目标金属粉末的粒径要求。

优选的，b步骤中，筛网面积为0.2～0.3m²，金属粉末的进料速度为0.8～1.2kg/min。

优选的，b步骤所述的惰性气体氛围中，氧气含量不超过0.8vol％。