[发明专利]金属粉末混合装置及其方法、高通量金属合金制备系统

说明书

本发明涉及一种金属粉末混合装置及其方法、高通量金属合金制备系统金属合金，其中，金属粉末混合装置包括筒体及金属粉末载气管路，在筒体上端侧壁上还开设金属粉末载气入口，金属载气管路与筒体侧壁的切线方向平行，金属粉末和载气气体可通过金属粉末载气管路后形成载有金属粉末的载气气体后以一定速度由金属粉末载气入口进入筒体内，在筒体内形成环形湍流混合分散。在金属粉末混合方法中，载有金属粉末的载气气体进入所述筒体内并形成环形湍流，从而提高了金属粉末碰撞的机率，进一步提高金属粉末混合的效率。高通量金属合金制备系统可将由金属粉末混合装置混合均匀的金属粉末进行加工，从而更为精准地获得所需金属合金。

【技术领域】

本发明涉及金属3D打印领域，具体涉及一种金属粉末混合装置及其方法、高通量金属合金制备系统。

【背景技术】

金属3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属作为可粘合原材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在现有技术中，一般是在增材制造设备打印过程中先后通入两种金属粉末进行打印，从而制备样品时形成梯度材料。然而现有技术中无法对不同金属的组分进行定量配比，无法满足制备特殊特别是形成设计组分的块体合金材料。

更进一步，在金属粉末混合时，由于金属粉末颗粒大小、密度大小的区别，往往使所述金属粉末混合不均，出现局部金属粉末量过高的问题，大大影响了制备获得的金属合金的性能。

【发明内容】

为克服目前金属粉末混合分散不均的问题，本发明提供一种金属粉末混合装置及其方法、高通量金属合金制备系统。

本发明为解决上述技术问题的一技术方案是提供：一种金属粉末混合装置，其包括中空筒体，所述筒体具有相对的上端和下端，在筒体上端侧壁上开设金属粉末载气入口，所述筒体下端开设金属粉末输出口，所述金属粉末混合装置还包括与所述金属粉末载气入口一一对应且贯通的金属粉末载气管路，所述金属粉末载气管路与所述筒体侧壁的切线方向平行，金属粉末和载气气体可通过所述金属粉末载气管路后形成载有金属粉末的载气气体后以一定速度由所述金属粉末载气入口进入所述筒体内，在筒体内形成环形湍流混合分散后从筒体下端金属粉末输出口输出；所述筒体由上至下包括第一圆柱段、入口段及第二圆柱段，其中，在所述入口段设有所述金属粉末载气入口，所述金属粉末输出口开设在第二圆柱段端部，所述第一圆柱段的高度与所述筒体的最大直径之比为1：(2-4)，所述第二圆柱段的高度与所述筒体的最大直径之比为1:(0.01-1)。

优选地，所述金属粉末输出口的直径小于所述筒体的最大直径。

优选地，所述金属粉末载气入口为同高度或不同高度设置。

优选地，同高度设置的金属粉末载气入口等间距分布开设于所述筒体的侧壁上。

优选地，所述第一圆柱段、所述入口段及所述第二圆柱段构成一圆柱段，所述金属粉末载气入口的直径与所述圆柱段的直径之间比例为1：(1-4)。

本发明为解决上述技术问题的又一技术方案是提供：一种金属粉末混合方法，其包括：载有金属粉末的载气气体以一定流速在中空筒形混合装置的上端以切线方向进入，以使载有金属粉末的载气气体在筒形混合装置下降过程中形成环形湍流，并从筒形混合装置的下端输出。

优选地，所述中空筒形混合装置包括筒体，载气气体进入所述筒体的流速为2L/min～14L/min，金属粉末的粒径为20μm～700μm。

优选地，所述中空筒形混合装置包括筒体，密度较小的金属粉末晚于密度较大的金属粉末进入所述筒体内，不同密度的金属粉末进入所述筒体内的间隔时间为0.01s-20s。

优选地，递送不同金属粉末进入筒体的入口高度与金属粉末的密度成反比。