[发明专利]一种气氛保护金属粉末筛分装置及筛分方法

说明书

本发明公开一种气氛保护金属粉末筛分装置及筛分方法，包括依次通过管路连通的惰性气体源、惰性气体阀门、气体流动驱动装置、气体过滤装置、粉体密封罐、粉体离心分离装置、气体检测装置、压力检测装置、三通阀门；惰性气体源连通至气体流动驱动装置的进风口；气体流动驱动装置的出风口与气体过滤装置连通；粉体密封罐的出口处设置有流量调节阀；三通阀门包括相互连通的入口、第一出口、第二出口，气体检测装置连通至入口，第一出口通向外界空气中，第二出口连通至气体流动驱动装置的进风口。所述方法包括如下步骤：装料、气体置换、筛分等。本发明的优点在于：安全性高，筛分效率高，操作便捷、省时省力，自动化程度较高。

技术领域

本发明涉及金属粉末筛分领域，具体涉及一种气氛保护金属粉末筛分装置及筛分方法。

背景技术

金属3D打印所用的球形金属粉末，一般为某一段确定的粒度范围。而金属粉末生产出时，粒度范围一般远超过这一确定的粒度范围，因此需要通过筛分等方法，筛选出适合3D打印的粒度粉末。当前生产实施过程中，筛分一般通过振动筛分设备添加相应筛网解决，而遇到一些活性较高的金属粉末时，如TC4合金粉末，通过振动筛分的方式，对粉末性能如氧的增量等，会有影响，同时也会有一定的安全隐患。另外在实际生产中，采用传统的圆形振动筛或摇摆式振筛，在筛分时易产生堵塞现象，并存在产量低、筛网使用寿命短、频繁更换等问题。

3D打印成型产品的性能直接受到所使用金属球形粉末粒径分布的影响，实现精准分级对3D打印成败至关重要。当前对金属粉末的粒度分级，一般利用振动筛分设备筛网筛分，这种方法对活性不高的金属粉末性能影响较小，这种筛分几乎不会影响粉末性能，但存在反复筛分，效率低下的问题。另一方面以钛合金为代表的活性金属粉末筛分，通过振动筛分的形式，粉末氧增量会有较大提高，水分也有增加，从而影响后续打印成型零件的质量。更重要的，因为钛合金粉末活性较高，空气中筛分容易出现着火等安全事故。

实际生产中，已有采用旋风分离模式进行粒度分级的设备设施，这些设备设施没有气氛保护功能。专利CN 104338672 A介绍了一种旋转盘式球形粉末筛选装置及操作方法，通过采用旋转盘结构，实现了筛分操作的自动化。CN 107159562 A介绍了一种钛合金粉末的筛分装置，该筛分装置为振动筛分设备增加了真空上料机构。专利CN 207013176 U重点在于设置真空上料机构，通过旋风分离装置，实现钛合金粉末筛分。专利CN 108213431 A介绍了一种自上而下的以振动筛分装置为核心的筛分设备，该设备据专利介绍可做到与大气隔绝。专利CN 109513603 A同样介绍了一种以振动筛分设备为核心的筛分系统，筛分装置包括筛分系统、真空系统、充气系统、电磁送料系统四个部分，主要目的是为进行空气隔绝，该筛分装置主要针对高温合金。专利CN 109482501 A提供一种球形金属粉末的分离方法及装置，用以解决现有技术中球形金属粉末分离存在分离不连续，效率低以及分离功能单一等问题。

以上专利技术在实际生产中，发挥了积极作用，但是在生产连续性、稳定性、经济性，以及隔绝空气进行气氛保护方面还有许多不足，多数是围绕振动筛分设备而进行的技术开发，而实际生产中振动筛分设备做到有效气氛保护是比较难的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有技术中金属粉末筛分安全性较差、效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种气氛保护金属粉末筛分装置，包括依次通过管路连通的惰性气体源、气体流动驱动装置、气体过滤装置、粉体离心分离装置、气体检测装置、三通阀门；

所述惰性气体源连通至气体流动驱动装置的进风口，且所述惰性气体源与气体流动驱动装置之间的管路上设置有惰性气体阀门；

所述气体流动驱动装置的出风口与气体过滤装置连通；

还包括粉体密封罐，所述粉体密封罐的出口连通至气体过滤装置与粉体离心分离装置之间的管路上，所述粉体密封罐的出口处设置有流量调节阀；