[发明专利]一种基于PREP的等离子旋转电极制粉方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于PREP的等离子旋转电极制粉方法及装置，涉及金属粉末制备领域。用以解决现有的等离子旋转电极制粉设备存在操作复杂，自动化，智能化程度低且用工成本较高的问题。该方法包括：根据输入的待加工材料的中位径确定电主轴的理论转速，根据理论转速与电主轴的额定转速的关系，确定电主轴的实际转速；根据待加工材料朝向等离子发生器的端面与等离子发生器之间的距离，待加工材料在单位时间内的融化面积确定待加工材料的给进速度；根据待加工材料在单位时间内融化所需热量，氩气电阻率确定等离子发生器的电源融化电流；根据电主轴的实际转速，待加工材料的给进速度和等离子发生器的电源融化电流控制待加工材料的制粉过程。

技术领域

本发明涉及金属粉末制备领域，更具体的涉及一种基于PREP的等离子旋转电极制粉方法及装置。

背景技术

随着增材制造技术的迅猛发展，金属3D打印成型技术，因其独特的成型技术和优良的零部件性能，得以在航空、医疗等行业得到迅速应用。伴随着金属3D打印的迅猛发展，3D打印所需的球形粉末的需求量将大幅增加。因此，获得高品质、低成本的球形粉体材料是满足3D打印技术及装备高性能金属的关键件环节。

目前，常用的制备粉体材料的方法主要有惰性气体雾化法、真空感应气雾化法、无坩埚电极感应融化气体雾化法、等离子旋转电极制粉法等。其中等离子旋转电极制粉法所制粉末具有表面清洁、球形度高、伴生颗粒小、无空心、卫星粉、流动性好、高纯度、低含氧量、粒度分布窄等优势，得到普遍认可。

无论国内，还是国外等离子旋转电极制粉设备都要需要操作人员手动来设置设备的转速、融化电流、氩气压力等，操作较为复杂，操作人员需要约3个月的时间的学习，才能逐步掌握操作要求。此外，这些核心参数对于所制粉末的品质至关重要，不同的操作人员，由于操作习惯的不同，参数把握大不相同，造成所制粉末品质不一。

综上所述，现有的等离子旋转电极制粉设备存在操作复杂，自动化，智能化程度低且用工成本较高的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于PREP的等离子旋转电极制粉方法及装置，用以解决现有的等离子旋转电极制粉设备存在操作复杂，自动化，智能化程度低且用工成本较高的问题。

本发明实施例提供一种基于PREP的等离子旋转电极制粉方法，包括：

根据输入的待加工材料的中位径确定电主轴的理论转速，根据所述理论转速与电主轴的额定转速的关系，确定电主轴的实际转速；

根据所述待加工材料朝向等离子发生器的端面与所述等离子发生器之间的距离，所述待加工材料在单位时间内的融化面积确定所述待加工材料的给进速度；

根据所述待加工材料在单位时间内融化所需热量，氩气电阻率确定所述等离子发生器的电源融化电流；

根据所述电主轴的实际转速，所述待加工材料的给进速度和所述等离子发生器的电源融化电流控制所述待加工材料的制粉过程。

优选地，所述根据所述理论转速与电主轴的额定转速的关系，确定电主轴的实际转速，具体包括：

当所述理论转速大于所述电主轴的额定转速时，则所述实际转速等于所述电主轴的额定转速；或者

当所述理论转速小于所述电主轴的额定转速时，则所述实际转速等于所述理论转速。

优选地，所述根据所述理论转速与电主轴的额定转速的关系，确定电主轴的实际转速之后，还包括：

当所述电主轴开始旋转后，若震动参数小于6时，则所述电主轴的转速一直增大，直至所述电主轴的转速等于所述理论转速或者所述电主轴的额定转速；

当所述电主轴开始旋转后，若震动参数大于6时，则所述电主轴的转速保持不变或者开始减速。