[发明专利]一种旋转电极制粉装置及方法

说明书

本发明公开了一种旋转电极制粉装置及方法，涉及金属粉末制备领域。用以解决现有技术中金属粉末的粒径集中在20～250μm，存在现在旋转电极制粉技术在3D打印领域应用的问题。该装置包括：旋转主轴，二级雾化机构，等离子发生器，金属棒料，雾化室，送进底座；旋转主轴设置在送进底座的上端，旋转主轴的一端与金属棒料同轴连接；二级雾化机构的内径大于金属棒料的外径，二级雾化机构和金属棒料为同轴设置，二级雾化机构用于产生旋转方向与金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，逆向高速气体将金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属液滴；等离子发生器的一端延伸至所述雾化室内，另一端固定在所述雾化室外侧。

技术领域

本发明涉及金属粉末制备技术领域，更具体的涉及一种旋转电极制粉装置及方法。

背景技术

目前，旋转电极制粉设备生产的金属粉末以其球形度高、流动性好、杂质含量低等诸多优良品质已经在热等径压、热喷涂等粉末冶金领域得到广泛应用。近几年随着金属增材制造、注射成型等新型技术的发展，对金属粉末的品质特别是粒径分布提出了更高的要求，这些新型技术对金属粉末粒径主要集中在10～100μm。

传统的旋转电极制粉装备受制于设备极限工作转速、金属棒料直径等技术瓶颈，生产的金属粉末粒径集中在20～250μm，较粗的粉末粒径限制了旋转电极制粉技术在3D打印领域的应用。

发明内容

本发明实施例提供一种旋转电极制粉装置及方法，用以解决现有技术中金属粉末的粒径集中在20～250μm，存在现在旋转电极制粉技术在3D打印领域应用的问题。

本发明实施例提供一种旋转电极制粉装置，包括：旋转主轴，二级雾化机构，等离子发生器，金属棒料，雾化室，送进底座；

所述旋转主轴设置在所述送进底座的上端，所述旋转主轴的一端与所述金属棒料同轴连接；

所述二级雾化机构的内径大于所述金属棒料的外径，所述二级雾化机构和所述金属棒料为同轴设置，所述二级雾化机构用于产生旋转方向与所述金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，所述逆向高速气体将所述金属棒料的前端熔化形成的金属长条液滴破碎为金属液滴；

所述等离子发生器的一端延伸至所述雾化室内，另一端固定在所述雾化室外侧。

优选地，还包括伺服送进机构，所述伺服送进机构的一端与所述送进底座相连，用于驱动所述送进底座轴向往复运动；

所述旋转主轴带动所述金属棒料高速旋转，实现所述金属棒料的前端在所述等离子发生器产生的等离子火炬下熔化形成金属长条液滴；

其中，所述旋转主轴通过高速电机直接带动所述金属棒料高速旋转；或者通过摩擦轮传动原理的多辊式传动结构带动所述金属棒料高速旋转。

优选地，所述二级雾化机构包括动密封装置和气雾化喷嘴；

所述动密封装置用于支撑所述金属棒料和对所述雾化室进行密封；

所述气雾化喷嘴用于产生旋转方向与所述金属棒料旋转方向相反的逆向高速气体，所述逆向高速气体将所述1个所述金属长条液滴破碎成2～3个金属液滴。

优选地，所述气雾化喷嘴由总进气管、螺旋盘管组和盘管固定套组成；

所述盘管固定套与所述金属棒料同轴设置，所述总进气管和螺旋盘管组固定在所述盘管固定套上，所述螺旋盘管组包括的多个进气口分别与所述总进气管联通，所述螺旋盘管组包括的多个出气口分布在所述盘管固定套周围；

压强介于3～5Mpa的且速度介于100～300m/s的惰性气体通入所述总进气管，所述惰性气体经过所述螺旋盘管组之后形成所述逆向高速气体。

优选地，还包括真空装置，惰性气瓶和粉末收集机构；