[发明专利]粉末送料装置

说明书

提供了一种粉末送料装置(10，10’)，其包括具有气体入口(14，14’)和粉末出口(16)的主腔室(12，12’)、构造成接收粉末的至少一个副腔室(20，20’)、和刮削元件(22，40，50)，其中，刮削元件(22，40，50)定位于至少一个副腔室(20，20’)中的开口(26，26’)的正上方。副腔室(20，20’)还包括能够朝向刮削元件(22，40，50)运动的活塞装置(28、28′)，以向上推动粉末。刮削元件的示例包括可旋转的螺杆(22)、传送带(40)和带有突起(54)的旋转盘(50)。

技术领域

本发明涉及一种粉末送料装置，特别是在诸如增材粉末制造之类的使用细粉末的制造过程中应用的粉末送料装置。

背景技术

在增材制造中，需要在制造过程中的特定位置精确地输送细粉末。这通常是使用带有以这样的粉末填充的重力送料料斗的粉末送料装置进行的。当需要输送非常细、非球形、流动性差和/或混合且易于离析的粉末时会遇到问题。

细粉末和/或流动性差的粉末和粉末混合物可能会结块并堵塞送料装置中的通道，这会导致不一致流、脉动或系统完全堵塞。

在需要输送不同粉末的混合物的粉末输送系统中，料斗和送料室往往会使混合物离析，从而导致制造过程中粉末的成分不一致。这样的中断会导致制造过程中的输出不一致。

发明内容

根据本发明，提供了一种通常用于增材制造的粉末送料装置，其包括具有气体入口和粉末出口的主腔室、至少一个构造成接收粉末的副腔室、以及刮削元件(诸如刀片、刷子、突脊或其他磨削件)，其中,所述刮削元件定位在所述至少一个副腔室中的开口的正上方。通过将刮削元件定位在副腔室的正上方，在使用中，刮削元件能够去除容纳在副腔室中的薄粉末层以使其从出口排出。

优选地，所述至少一个副腔室还包括能够朝刮削元件运动的活塞装置(诸如活塞或其他致动器)，使得在使用中，活塞装置将容纳在副腔室内的粉末向上朝向刮削元件推动。

所述至少一个副腔室可以构造成接收部分压缩的粉末。对粉末部分地压缩确保了粉末的填装密度一致，其中去除了气穴或较低密度的松散填装区域并防止了粉末离析。

所述至少一个副腔室可以设置在所述主腔室内，或者所述至少一个副腔室可以在外部连接至所述主腔室。

优选地，出口邻近所述至少一个副腔室定位，以确保粉末在排出之前务必通过主腔室行进尽可能短的距离。理想的是，从所述至少一个副腔室至所述出口的距离小于20mm。

可以设置多个副腔室，这在需要在送料装置中组合不同粉末时是特别有用的。所述多个副腔室可以线状地间隔开，并且对于这样的布置，出口优选地邻近该线中的最后一个副腔室设置。可替代地，多个副腔室可以围绕公共轴线定位，使得它们的开口布置为在基本相同的水平面中。该布置特别适合于其中副腔室设置在主腔室内的布置。

优选地，所述至少一个副腔室能够自主腔室拆卸，以便易于将粉末引入副腔室中。

刮削元件可包括可旋转的螺杆，并且优选地，螺杆的旋转轴线延伸跨越开口，使得在使用中螺杆的旋转导致薄粉末层从所述至少一个副腔室中去除并朝向该出口传送。

优选地，螺杆以100rpm至1800rpm之间的速度旋转。

替代地，刮削元件可以包括传送带，该传送带可以包括至少一个突脊元件并且优选地包括多个突脊元件，以用作刀片。

优选地，传送带可以以0.1米/分钟至7米/分钟的速度运动。

刮削元件可以呈带有突出部的圆盘的形式，所述突出部延伸超出圆盘的平面以用作刀片。优选地，这些突起向下倾斜，使得在使用中它们与副腔室中的粉末的表面接触。

优选地，气体入口能够连接到惰性气体供应源，其中，优选的气体通常是例如氩气、氦气或氮气。这防止了在主腔室内以及在制造过程中粉末的氧化。