尼龙粉末悬浮成球装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种尼龙粉末悬浮成球装置，包括静电喷送部件、粉末成球部件、电磁线圈、加热器、温度感应部件、气体冷却部件、尼龙粉末收集部件；静电喷送部件设置在粉末成球部件上端；粉末成球部件为双层结构，其内壁形成粉末成球室，粉末成球部件上端开设进料孔，进料孔与粉末成球室相通；粉末成球部件下端开设出料孔，出料孔与粉末成球室相通；电磁线圈设置在粉末成球部件底部；加热器设置在粉末成球部件内壁与外壁之间并位于粉末成球室两侧；温度感应部件固定在粉末成球部件顶部，温度感应部件一部分伸入粉末成球室内；气体冷却部件设置在粉末成球部件内壁两侧；尼龙粉末收集部件固定在粉末成球部件下部。
【专利说明】尼龙粉末悬浮成球装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及粉末制备【技术领域】，尤其是一种尼龙粉末悬浮成球装置。
【背景技术】
[0002]3D打印技术是一种激光烧结的快速成型技术，而打印用粉末材料则是实现3D打印的关键材料。3D打印要求粉末材料具有球形或者近球形、并且粒径分布要均匀、粉末导热性和流动好，才能使其易于加热溶化和成型，提高制品的表面光洁度。尼龙的烧结成型性能优良，制品强度高、韧性好，非常适用于高分子材料的3D打印。因此，球形尼龙粉末对于3D打印技术的发展和应用具有重要意义。
[0003]目前，球形尼龙粉末材料的制备方法主要有机械深冷粉碎法、直接聚合法和溶剂沉淀法。机械深冷粉碎法和乳液聚合法获得的粉末形态不规则，难于形成球形或近形颗粒。溶剂沉淀法是运用最多的制备方法，已公开的中国专利有:CN101157762A，该技术方法存在的主要问题在于:所制备的尼龙粉末粒度分布宽，生产过程要用甲醇、乙醇等挥发性溶剂，过程控制要求高、难度大，生产周期长、成本昂贵。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种不容易发生堵塞，并且除尘效率高的尼龙粉末悬浮成球装置。
[0005]一种尼龙粉末悬浮成球装置，其包括静电喷送部件、粉末成球部件、电磁线圈、加热器、温度感应部件、气体冷却部件、尼龙粉末收集部件；
[0006]静电喷送部件设置在粉末成球部件上端，静电喷送部件用于将尼龙粉末送入粉末成球部件内；
[0007]粉末成球部件为双层结构，其内壁形成粉末成球室，粉末成球部件上端开设进料孔，进料孔与粉末成球室相通；粉末成球部件下端开设出料孔，出料孔与粉末成球室相通；
[0008]电磁线圈设置在粉末成球部件底部，电磁线圈用于产生电场使得尼龙粉末处于悬浮状态；
[0009]加热器设置在粉末成球部件内壁与外壁之间并位于粉末成球室两侧，加热器用于将尼龙粉末在粉末成球室中加热到尼龙的熔融温度，使得尼龙粉末表面融化，在表面张力的作用下尼龙粉末形成球形；
[0010]温度感应部件固定在粉末成球部件顶部，温度感应部件一部分伸入粉末成球室内；
[0011]气体冷却部件设置在粉末成球部件内壁两侧，气体冷却部件用于使得球形尼龙粉末快速冷却固化；
[0012]尼龙粉末收集部件固定在粉末成球部件下部，用于收集球形尼龙粉末。
[0013]本实用新型的工作原理为:静电喷送部件使尼龙粉末表面产生静电，尼龙粉末处于高度分散状态进入粉末成球室，其中，所用尼龙粉末的粒径控制在50?100 μπι ;高度分散的尼龙粉末受到电磁线圈的电场作用而处于悬浮状态；加热器将粉末成球室加热至尼龙粉末的熔融温度(150?250°C )，并保温一段时间使尼龙粉末表面熔融，在表面张力的作用下使尼龙粉末成球形；气体冷却部件通入低温气体使成球形的尼龙粉末快速冷却固化，关闭电磁线圈解除悬浮限制，收集球形尼龙粉末。
[0014]本实用新型提供的尼龙粉末悬浮成球装置与现有技术相比，其优点在于:
[0015]本实用新型装置能有效实现尼龙粉末的悬浮成球，采用静电喷送部件和电磁线圈使尼龙粉末处于高度分散的悬浮状态，通过加热和快速冷却实现粉末表面熔融成球，可显著提高尼龙粉末成球率和成球速度，缩短生产周期，生产成本低，无需使用甲醇、乙醇等挥发性溶剂，该技术环保无污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施例的尼龙粉末悬浮成球装置结构示意图；
[0017]1-静电喷送部件；11-喷粉枪；2_粉末成球部件；21_粉末成球室；22_进料孔；23-出料孔；3_电磁线圈；4_加热器；5_温度感应部件；6_气体冷却部件；71_粉末收集室；72-集粉电极；73_防静电器；74_球形尼龙粉末容置部；8-支撑架。
【具体实施方式】
[0018]如图1，在本实用新型实施例的一种尼龙粉末悬浮成球装置中，其包括静电喷送部件1、粉末成球部件2、电磁线圈3、加热器4、温度感应部件5、气体冷却部件6、尼龙粉末收集部件7。
[0019]静电喷送部件1设置在粉末成球部件2上端，静电喷送部件1用于将尼龙粉末送入粉末成球部件2内。
[0020]静电喷送部件1包括供粉桶(图中未示出，也可以不包括该部件)、喷粉枪11和控制器(图中未示出)。控制器使得尼龙粉末产生静电，喷粉枪11可以将尼龙粉末喷入粉末成球部件2内。
[0021]粉末成球部件2为双层结构，其内壁形成粉末成球室21，粉末成球部件2上端开设进料孔22，进料孔22与粉末成球室21相通；粉末成球部件2下端开设出料孔23，出料孔23与粉末成球室22相通。
[0022]电磁线圈3设置在粉末成球部件2底部，电磁线圈3用于产生电场使得尼龙粉末处于悬浮状态。
[0023]电磁线圈3可以采用智能电流控制器调节磁场强度。
[0024]加热器4设置在粉末成球部件2内壁与外壁之间并位于粉末成球室2两侧，加热器4用于将尼龙粉末在粉末成球室21中加热到尼龙的熔融温度，使得尼龙粉末表面融化，在表面张力的作用下尼龙粉末形成球形。
[0025]可选地，加热器4可以是电阻加热器，也可以是其他加热器。
[0026]可选地，粉末成球部件2的内壁采用耐火材料。
[0027]可选地，粉末成球部件2的外壁采用不锈钢材料。
[0028]温度感应部件5固定在粉末成球部件2顶部，温度感应部件5 —部分伸入粉末成球室21内。
[0029]可选地，温度感应部件5可以选择热电偶，或者其他温度感应部件。
[0030]可选地，气体冷却部件5包括液态气体存储罐(图中未示出)和输送控制阀(图中未示出)。
[0031 ] 可选地，通入的液体气体可以是低温氮气。
[0032]气体冷却部件6设置在粉末成球部件2内壁两侧，气体冷却部件6用于使得球形尼龙粉末快速冷却固化。
[0033]尼龙粉末收集部件7固定在粉末成球部件2下部，用于收集球形尼龙粉末。
[0034]可选地，尼龙粉末收集部件7包括粉末收集室71、集粉电极72、防静电器73、球形尼龙粉末容置部74。
[0035]集粉电极72用于将球形尼龙粉末聚集。防静电器73用于消除球形尼龙粉末表面可能产生的静电。
[0036]球形尼龙粉末容置部74可以是收粉罐。
[0037]粉末收集室71与粉末成球部件2固定相连，粉末收集室71上部与出料孔22相通；粉末收集室71下部与防静电器73相连。
[0038]集粉电极72设置在粉末收集室71内；防静电器73与球形尼龙粉末容置部74相连。
[0039]可选地，粉末收集室71可以呈圆锥型。
[0040]可选地，尼龙粉末悬浮成球装置还可以包括支撑架8，支撑架8与粉末成球部件2下部固定相连。
[0041]本实用新型实施例的工作时:静电喷送部件1通过控制器使尼龙粉末表面产生静电，尼龙粉末处于高度分散状态进入粉末成球室21，其中，所用尼龙粉末的粒径控制在50?100 μπι ;高度分散的尼龙粉末受到电磁线圈3的电场作用而处于悬浮状态；加热器4将粉末成球室21加热至尼龙粉末的熔融温度(150?250°C )，并保温一段时间使尼龙粉末表面熔融，在表面张力的作用下使尼龙粉末成球形；气体冷却部件6通入低温氮气使成球形尼龙粉末快速冷却固化，关闭电磁线圈3解除悬浮限制，让球形尼龙粉末进入粉末收集室71 ;在集粉电极72的作用下，将球形尼龙粉末聚集，并通过防静电器73消除球形尼龙粉末表面可能产生的静电，最终将球形尼龙粉末装入球形尼龙粉末容置部74中。该实用新型装置可依据尼龙粉末的物理化学特性，在150?250°C范围内选用合适的尼龙粉末成球温度。
[0042]可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种尼龙粉末悬浮成球装置，其特征在于，其包括静电喷送部件、粉末成球部件、电磁线圈、加热器、温度感应部件、气体冷却部件、尼龙粉末收集部件； 静电喷送部件设置在粉末成球部件上端，静电喷送部件用于将尼龙粉末送入粉末成球部件内； 粉末成球部件为双层结构，其内壁形成粉末成球室，粉末成球部件上端开设进料孔，进料孔与粉末成球室相通；粉末成球部件下端开设出料孔，出料孔与粉末成球室相通； 电磁线圈设置在粉末成球部件底部，电磁线圈用于产生电场使得尼龙粉末处于悬浮状态； 加热器设置在粉末成球部件内壁与外壁之间并位于粉末成球室两侧，加热器用于将尼龙粉末在粉末成球室中加热到尼龙的熔融温度，使得尼龙粉末表面融化，在表面张力的作用下尼龙粉末形成球形； 温度感应部件固定在粉末成球部件顶部，温度感应部件一部分伸入粉末成球室内； 气体冷却部件设置在粉末成球部件内壁两侧，气体冷却部件用于使得球形尼龙粉末快速冷却固化； 尼龙粉末收集部件固定在粉末成球部件下部，用于收集球形尼龙粉末。
2.如权利要求1所述的尼龙粉末悬浮成球装置，其特征在于，静电喷送部件包括供粉桶、喷粉枪和控制器。
3.如权利要求1所述的尼龙粉末悬浮成球装置，其特征在于，尼龙粉末收集部件包括粉末收集室、集粉电极、防静电器、球形尼龙粉末容置部； 粉末收集室与粉末成球部件固定相连，粉末收集室上部与出料孔相通；粉末收集室下部与防静电器相连； 集粉电极设置在粉末收集室内；防静电器与球形尼龙粉末容置部相连。
4.如权利要求3所述的尼龙粉末悬浮成球装置，其特征在于，粉末收集室呈圆锥型。
5.如权利要求1所述的尼龙粉末悬浮成球装置，其特征在于，气体冷却部件包括液态气体存储罐和输送控制阀。
6.如权利要求1所述的尼龙粉末悬浮成球装置，其特征在于，粉末成球部件的内壁采用耐火材料。
7.如权利要求1所述的尼龙粉末悬浮成球装置，其特征在于，粉末成球部件的外壁采用不锈钢材料。
8.如权利要求1所述的尼龙粉末悬浮成球装置，其特征在于，所示加热器为电阻加热器。
9.如权利要求1所述的尼龙粉末悬浮成球装置，其特征在于，其还包括支撑架，支撑架与粉末成球部件下部固定相连。
【文档编号】C08L77/00GK204183750SQ201420620973
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】彭凡, 李娜, 胡霞, 李玲, 彭良莹 申请人:武汉励合化学新材料有限公司