一种制备3D打印用金属粉末的装置的制作方法

本实用新型涉及3D打印粉末制备领域，尤其涉及一种制备3D打印用金属粉末的装置。

背景技术：

3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印耗材金属粉末需满足粒径细小、粒度分布窄、球形度高、流动性好和松装密度高。

目前，金属粉末制备方法按照制备工艺主要可分为：还原法、电解法、羰基分解法、研磨法、雾化法等。其中，以还原法、电解法和雾化法生产的粉末作为原料应用到粉末冶金工业的较为普遍。但电解法和还原法仅限于单质金属粉末的生产，而对于合金粉末这些方法均不适用。雾化法可以进行合金粉末的生产，同时现代雾化工艺对粉末的形状也能够做出控制，不断发展的雾化腔结构大幅提高了雾化效率，这使得雾化法逐渐发展成为主要的粉末生产方法。雾化法满足3D打印耗材金属粉末的特殊要求，雾化法是指通过机械的方法使金属熔液粉碎成尺寸小于150μm左右的颗粒的方法。目前市场上的制作金属粉末的装置占地面积较大，产量较低，设备投入费用较大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构设计科学，占地面积小，产量较大的一种制备3D打印用金属粉末的装置。

为实现本实用新型提供以下技术方案：一种制备3D打印用金属粉末的装置，主要包括加热坩埚和喷雾单元，所述加热坩埚底部圆周上均匀设有若干中心孔，所述中心孔连接导液管，所述喷雾单元包括若干柱状罐体，所述罐体沿圆周方向均匀分布在喷雾单元内，所述导液管与罐体顶部连接，所述导液管端部连接超速气雾化喷嘴，所述罐体顶部还设有惰性气体进口和保护气体进口，所述保护气体进口与超速气雾化喷嘴的气道连接；所述导液管的外壁设有加热部件，所述罐体底部为锥形，罐体底部设有粉末出口，所述粉末出口与喷雾单元底部的筛选单元连接，所述筛选单元包括若干层筛网，所述筛网为锥形，筛网中心与不规则颗粒出料管连接，所述不规则颗粒出料管顶端封闭，不规则颗粒出料管与筛网连接处设有筛缝，所述筛选单元底部设有规则颗粒出料口。

作为优选，所述罐体数量与加热坩埚底部的中心孔数量一致。

作为优选，所述筛网的孔径逐层减小，所述筛缝的缝隙大小比同层筛网的孔径直径略大。

作为优选，所述筛网边缘连接电磁振动器。

本实用新型的有益之处：第一，喷雾单元内罐体和筛选单元为上下结构，整个装置占地面积小；第二，喷雾单元内圆周方向均匀分布若干罐体，在多个罐体内可以同时进行喷雾制粉，提高了金属粉末的产量，第三，在导液管外壁设置加热部件，可以防止金属液在流动过程中因为温差而造成堵塞。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为喷雾单元顶视图。

图3为筛选单元前视图。

图中：1是加热坩埚、2是喷雾单元、3是中心孔、4是导液管、5是罐体、6是超速气雾化喷嘴、7是惰性气体进口、8是保护气体进口、9是加热部件、10是粉末出口、11是筛选单元、12是筛网、13是不规则颗粒出料管、14是筛缝、15是规则颗粒出料口、16是电磁振动器。

具体实施方式

一种制备3D打印用金属粉末的装置，主要包括加热坩埚1和喷雾单元2，所述加热坩埚1底部圆周上均匀设有若干中心孔3，所述中心孔3连接导液管4，所述喷雾单元2包括若干柱状罐体5，所述罐体5沿圆周方向均匀分布在喷雾单元2内，所述导液管4与罐体5顶部连接，所述导液管4端部连接超速气雾化喷嘴6，所述罐体5顶部还设有惰性气体进口7和保护气体进口8，所述保护气体进口8与超速气雾化喷嘴6的气道连接（图中未标出）；所述导液管4的外壁设有加热部件9，所述罐体5底部为锥形，罐体5底部设有粉末出口10，所述粉末出口10与喷雾单元2底部的筛选单元11连接，所述筛选单元11包括若干层筛网12，所述筛网12为锥形，筛网12中心与不规则颗粒出料管13连接，所述不规则颗粒出料管13顶端封闭，不规则颗粒出料管13与筛网12连接处设有筛缝14，所述筛选单元11底部设有规则颗粒出料口15，所述罐体5数量与加热坩埚1底部的中心孔3数量一致，所述筛网12的孔径逐层减小，所述筛缝14的缝隙大小比同层筛网12的孔径直径略大，所述筛网12边缘连接电磁振动器16。

本装置工作原理：将金属碎片投入加热坩埚1进行熔化，熔化后得到金属液，金属液从加热坩埚1底部圆周上的中心孔3流入导液管4，导液管4外壁设有加热部件9，保证金属液在导液管4内不会降温而堵塞导液管4，金属液由超速气雾化喷嘴6进行雾化制粉，罐体5内充有惰性气体，能够保护金属粉末不被氧化，金属粉末从罐体5底部的粉末出口10进入筛选单元11，粉末落入筛网12，筛网12为锥形，电磁振动器16带动筛网12上的金属粉末进行振动筛选，不规则的金属粉末从筛缝14进入不规则颗粒出料管13排出；金属粉末经过筛网12逐层筛选，满足要求的金属粉末从筛选单元11底部的规则颗粒出料口15排出。

本实用新型并不局限于上述具体实施方式所涉及的一种制备3D打印用金属粉末的装置，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或相类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。