[发明专利]一种真空雾化装置及制备3D打印粉末的方法

说明书

本发明公开了一种真空雾化装置，包括依次连接的真空感应炉、中间包、气雾化装置、雾化冷却塔和粉末收集系统，所述真空雾化装置还包括高压供气系统，所述气雾化装置包括与所述中间包连通的金属液喷头和与所述高压供气系统连通的气体喷头，所述真空雾化装置还包括盐浴器，所述盐浴器设在所述气雾化装置上方，所述盐浴器包括盐浴喷头，所述盐浴喷头与所述盐浴器连通，所述盐浴喷头设置在所述金属液喷头和所述气体喷头之间。在金属液喷头和气体喷头中间增加盐浴喷头，在金属液凝固过程中，利用盐浴对粉末表面进行热处理，降低粉末表面凝固速度，增加粉末颗粒表面的球似度，能够提高粉末表面质量。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种真空雾化装置及制备3D打印粉末的方法。

背景技术

在3D打印金属制粉领域中，主要采用气雾化制粉的方法制备3D打印粉末，决定金属粉末质量的影响因素有喷头压力、形状、设置距离以及金属材质，具有高表面质量的3D打印粉末有利于提高粉末制成品的质量，其中通过改变喷头参数能够显著改变金属粉末的粒径和球似度等，但是对于粉末颗粒的表面光滑程度却是难以控制。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够提高提高3D打印粉末表面质量的真空雾化装置及制备3D打印粉末的方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种真空雾化装置，包括依次连接的真空感应炉、中间包、气雾化装置、冷却溶解槽和粉末收集系统，所述真空雾化装置还包括高压供气系统，所述高压供气系统与所述气雾化装置连接，所述气雾化装置包括与所述中间包连通的金属液喷头和与所述高压供气系统连通的气体喷头，所述冷却溶解槽设在所述气雾化装置下方，所述真空雾化装置还包括盐浴器，所述盐浴器设在所述气雾化装置的上方，所述盐浴器包括盐浴喷头，所述金属液喷头相对的两侧分别设有一个所述盐浴喷头，所述金属液喷头相对的两侧分别设有一个所述气体喷头，所述盐浴喷头设在所述气体喷头与所述金属液喷头之间；

所述真空雾化装置还包括储液罐和废液回收系统，所述储液罐通过管道与所述冷却溶解槽连接，所述废液回收系统通过管道与所述冷却溶解槽连接；

所述真空雾化装置还包括烘干系统，所述烘干系统包括预热器、与所述预热器连接的烘干机，所述预热器与所述冷却溶解槽连接，所述烘干机包括进料口和出料口，所述进料口与所述预热器连接，所述进料口处设有喷气阀门，所述喷气阀门向所述烘干机内喷射高温高压空气，所述出料口与所述粉末收集系统连接。

本发明中，在金属液喷头和气体喷头中间增加盐浴喷头，在金属液凝固过程中，利用盐浴对粉末表面进行热处理，降低粉末表面凝固速度，增加粉末颗粒表面的球似度，能够提高粉末表面质量，同时还针对本发明的盐浴后的粉末进行冷却，溶解并回收盐，达到循环利用资源的效果。

一种制备3D打印粉末的方法，应用上述的真空雾化装置，包括以下步骤：

步骤一：将金属物料抽真空熔炼，同时打开盐浴器，将硝酸钠熔融，并保持盐浴器恒温；

步骤二：同时开启金属液喷头、气体喷头和盐浴喷头，气体喷头喷出气体冲击盐浴喷头喷出的硝酸钠熔液，并冲击金属液喷头喷出的金属液滴，制成粉末；

步骤三：将制成的粉末装入冷却溶解系统中进行冷却和溶解硝酸钠，然后将粉末滤干、经过高温高压空气分散后烘干，装入粉末收集系统中分级收集。

该方法制备的3D打印粉末表面光滑，无大面积凸起，粉末表面质量高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的盐浴器结构示意图；

图3是本发明的废液回收系统结构示意图；

图4是本发明的烘干系统结构示意图；

图5是本发明的实施二的使用盐浴的粉末电镜扫描图；