[发明专利]一种高效低成本的气雾化装置及其方法

说明书

本发明公开了一种高效低成本的气雾化装置，包含气雾化装置本体、原料预装仓和料头冷却仓，原料预装仓固定设置在气雾化装置本体的上端，原料预装仓下侧开有一个通孔并且通孔与气雾化装置本体的原料棒进料口相互匹配，料头冷却仓固定在原料预装仓的一侧并且料头冷却仓与原料预装仓之间通过第一插板阀分隔，原料预装仓上设置有第一抽真空管道、第一通氩气管道和第一破空管道，料头冷却仓上设置有第二抽真空管道、第二通氩气管道和第二破空管道，原料预装仓内设置有原料棒上料装置、机械手和原料棒进给装置，料头冷却仓内设置有料头冷却装置。本发明对料头进行冷却及消除剩余料头从而实现高效低成本生产。

技术领域

本发明涉及一种气雾化装置及其方法，特别是一种高效低成本的气雾化装置及其方法，属于金属粉末制备领域。

背景技术

现今，随着工业化发展的需求，增材制造技术因其研发周期短、无新增耗材及能制造复杂零部件等诸多优点发展迅速，尤其金属3D打印技术成为国际学者争相研究的焦点。金属3D打印的原材料为一定粒径段的金属粉末，要求其化学成分纯净、氧含量低、球形度高、流动性好及松装密度满足一定要求。我国3D打印技术起步较晚，现如今虽得到政府的大力支持，涌现了一大批研发金属3D打印粉末的机构，如上海材料研究所、西北有色研究院、安泰科技股份有限公司等，我国的3D打印技术与国际上发达国家如德国、英国、加拿大及美国等仍有较大的差距。尤其在无坩埚感应熔炼气雾化技术领域，我国生产的钛合金、钴铬合金、铝合金等金属粉末产量低、成本高及批次稳定性较差，这些产品依然需要进口。

目前，国内运用无坩埚感应熔炼气雾化技术制备钛合金、钴铬合金、铝合金等金属粉末时，在一根棒材熔炼雾化完成后，为防止氩气泄露需要对仓室进行抽真空及破空，更换原材料棒材后，再次对仓室抽真空及氩气置换，生产时间过长，导致生产效率较低。并且避免棒料连接螺栓熔化损坏，一般经过熔炼雾化结束后会存有约60mm的钛合金料头，这些料头无法转化为产品，且刚取出的料头温度很高，接触空气后极易发生氧化及氮化现象，导致剩余的料头作为废品，严重地增加了生产成本。因此，如何实现对料头进行冷却及消除剩余料头从而实现高效低成本生产是目前需解决的难点问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效低成本的气雾化装置及其方法，对料头进行冷却及消除剩余料头从而实现高效低成本生产。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高效低成本的气雾化装置，其特征在于：包含气雾化装置本体、原料预装仓和料头冷却仓，原料预装仓固定设置在气雾化装置本体的上端，原料预装仓下侧开有一个通孔并且通孔与气雾化装置本体的原料棒进料口相互匹配，料头冷却仓固定在原料预装仓的一侧并且料头冷却仓与原料预装仓之间通过第一插板阀分隔，原料预装仓上设置有第一抽真空管道、第一通氩气管道和第一破空管道，料头冷却仓上设置有第二抽真空管道、第二通氩气管道和第二破空管道，原料预装仓内设置有原料棒上料装置、机械手和原料棒进给装置，料头冷却仓内设置有料头冷却装置。

进一步地，所述原料预装仓下侧的通孔与气雾化装置本体的原料棒进料口之间设置有第二插板阀。

进一步地，所述第一抽真空管道的一端固定在原料预装仓侧壁上并且与原料预装仓内腔连通，第一抽真空管道的另一端与第一真空泵连接，第一抽真空管道上设置有第一抽真空管道阀，第一通氩气管道的一端固定在原料预装仓侧壁上并且与原料预装仓内腔连通，第一通氩气管道上设置有第一通氩气管道阀，第一破空管道的一端固定在原料预装仓侧壁上并且与原料预装仓内腔连通，第一破空管道上设置有第一破空管道阀。

进一步地，所述第二抽真空管道的一端固定在料头冷却仓侧壁上并且与料头冷却仓内腔连通，第二抽真空管道的另一端与第二真空泵连接，第二抽真空管道上设置有第二抽真空管道阀，第二通氩气管道的一端固定在料头冷却仓侧壁上并且与料头冷却仓内腔连通，第二通氩气管道上设置有第二通氩气管道阀，第二破空管道的一端固定在料头冷却仓侧壁上并且与料头冷却仓内腔连通，第二破空管道上设置有第二破空管道阀。