[发明专利]一种金属粉末制粉设备

说明书

技术领域

本发明属于3D打印的金属粉末制取技术领域，涉及一制粉设备，尤其是一种金属粉末制粉设备。

背景技术

目前金属粉末的制取方法有机械法、化学法、气体雾化法、离心雾化法、金属热还原法、电解法等。离心雾化法中采用旋转电极法生产的金属粉末为球形，结构致密，粒度分布窄，应用于3D打印的零部件相对密度高、机械性能好，是目前3D打印用金属粉末的主要制取方法。

旋转电极法制取金属粉末的加工工艺为将金属棒材置于惰性气体中，如氩气、氦气等，对其通过电子束、电弧等进行熔炼，同时金属棒材高速旋转，利用离心力使熔融的金属雾化，冷凝后可得到高纯度的球形金属粉。由于金属棒材不断消耗雾化成粉末，金属棒材在高速旋转的同时需轴向进给。而加工时金属棒材悬伸较长，熔融雾化时圆周不均匀，引起转动部件不平衡，导致设备振动大。转速难以提高，从而影响金属粉末的品质和生产效率。

现有技术中，一般是加一个辅助支撑，滚动轴承或衬套，与金属棒材间留有间隙，间隙大小难以确定，间隙过大则起不到支撑作用，由于棒材端部一直处于熔融状态，温度很高，间隙过小金属棒材和辅助支撑容易粘结。由于间隙的存在，棒材在进给过程中容易将控制带入雾化腔，使金属粉末受到污染。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种金属粉末制粉设备，其能够减小棒材高速旋转时的摆动，降低设备的振动，提高棒材的转速，避免外部空气进入雾化腔，降低棒材的温度。从而提高金属粉末的质量和加工效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种金属粉末制粉设备，包括密闭的雾化腔、驱动装置和设备机座；所述雾化腔上设置有钨电极和支撑单元；所述支撑单元固定在雾化腔的一侧壁面上，且一端伸入雾化腔内，另一端伸出雾化腔外；所述钨电极固定在雾化腔另一侧壁面上且与支撑单元相对；所述驱动装置设置在设备机座上；所述支撑单元由支撑单元外壳以及套设在支撑单元外壳内腔的支撑单元内套组成；所述支撑单元内套上安装有金属棒材；所述支撑单元外壳的侧壁内轴向开设有压缩气体通道，所述支撑单元内套上开设有多道相互平行的环槽，每道环槽底部沿圆周分布多个微孔，所述微孔的出气口向喷金属棒材外周壁；所述支撑单元外壳上的压缩气体通道与环槽相通；所述压缩气体与雾化腔内气体相同。

进一步，在压缩气体通道内开设有多个与支撑单元内套外壁上的环槽相通的通气孔。

进一步，上述压缩气体通道为一开设在支撑单元外壳侧壁内的盲孔，右端为进气口。

进一步，上述压缩气体通道的进气口接通压缩气源，压缩气体由压缩气体通道通过通气孔进入环槽后，经过环槽由微孔喷出高压气体，在金属棒材外壁上形成气浮支撑。

进一步，上述微孔均匀分布在金属棒材外周。

本发明具有以下有益效果：

本发明的金属粉末制粉设备对棒材支撑结构进行重新设计，采用气浮支撑的方式，可有效提高棒材的转速，降低转动部件的振动，避免雾化腔受外部空气污染，降低棒材非熔融区的温度从而避免其他零部件受到损坏。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2本发明的气浮支撑原理图。

其中：1-钨电极；2-雾化腔；3-电弧；4-金属粉末；5-支撑单元；6- 金属棒材；7-驱动装置；8-设备机座；9-支撑单元外壳；10-支撑单元内套；11-微孔；12-压缩气体通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：