[发明专利]一种3D打印金属粉体材料制造设备及方法

权利要求书

1.一种3D打印金属粉体材料制造设备，其特征在于该设备包括加料装置、熔炼装置、雾化装置及集粉系统，所述的加料装置、熔炼装置和雾化装置从上至下依次设置，雾化装置的出料口通过管路连接集粉系统的进料口，输出金属粉体。

2.根据权利要求1所述一种3D打印金属粉体材料制造设备，其特征在于加料装置包括依次连接的一级加料仓(6)和主加料仓(8)，加料仓间设有仓门，熔炼装置包括主熔炼室(9)和副熔炼室(10)，所述的主熔炼室(9)设置于主加料仓(8)的下方，主熔炼室(9)的进料口与主加料仓(8)的出料口相对应，主熔炼室(9)和副熔炼室(10)之间设有仓门，前述副熔炼室(10)用于存储预合金棒材(12)熔炼后的废料。

3.根据权利要求2所述一种3D打印金属粉体材料制造设备，其特征在于一级加料仓(6)内设有棒料传输机构(3)，棒料传输机构(3)上设有原料盘悬挂结构(4)，用于固定原料盘(11)，前述原料盘(11)用于挂装预合金棒材(12)；主加料仓(8)内设有机械手升降机构(5)，能够抓取原料盘悬挂结构(4)并且降至主熔炼室(9)的相应位置；一级加料仓(6)和副熔炼室(10)通过管路连接第一真空泵(1)。

4.根据权利要求3所述一种3D打印金属粉体材料制造设备，其特征在于原料盘(11)设有4-6个卡槽，前述卡槽均匀分布在圆盘表面，各个卡槽的位置距离原料盘(11)的圆周边缘距离为30～50mm。

5.根据权利要求2所述一种3D打印金属粉体材料制造设备，其特征在于主加料仓(8)和主熔炼室(9)之间设有可自由开关的盖板，主加料仓(8)和主熔炼室(9)分别通过管路连接第二真空泵(2)。

6.根据权利要求2所述一种3D打印金属粉体材料制造设备，其特征在于主熔炼室(9)中具有加热熔化装置，前述加热熔化装置包括感应加热线圈(13)和电源，所述的电源固定在主熔炼室(9)的侧壁，电源的正负极分别连接感应加热线圈(13)的两端，前述感应加热线圈(13)与其下方雾化装置的雾化器(14)位于同一轴线上，并且前述感应加热线圈(13)处于预合金棒材(12)的旋转轨迹上，所述的感应加热线圈(13)采用紫铜圆管，锥角为40-60°，所述感应加热线圈(13)为3-4匝，从上至下采用倒锥形设计；加热熔化装置的熔炼功率和棒料进给速度相互调节使得预合金棒材(12)在感应加热线圈(13)中的相对位置保持不变，熔炼功率为10～30Kw，棒料进给速度为30～60mm/min。

7.根据权利要求1所述一种3D打印金属粉体材料制造设备，其特征在于雾化装置内设有雾化器(14)和雾化桶(15)，所述的雾化桶(15)上部具有锥形面(16)，前述锥形面(16)与雾化装置的侧壁形成预合金棒材(12)的预存空间(7)；其中，雾化器(14)处于主熔炼室(9)和雾化桶(15)之间，所述雾化器(14)包括储气腔(26)及循环环形水冷结构(25)，其中储气腔(26)为环形腔体，位于循环环形水冷结构(25)的下方，循环环形水冷结构(25)和储气腔(26)的内壁形成倒梯形通道。

8.根据权利要求1所述一种3D打印金属粉体材料制造设备，其特征在于集粉系统包括旋风桶(17)、一级集粉装置(18)、二级集粉装置(19)、三级集粉装置(20)、一级过滤除尘装置(21)、二级过滤除尘装置(22)、除尘风机(23)以及排风口(24)，旋风桶(17)的进料口通过管路连接雾化桶(15)的出料口，旋风桶(17)的一出料口连接位于其下方的一级集粉装置(18)，另一出料口通过管路连接二级集粉装置(19)和三级集粉装置(20)，三级集粉装置(20)的后端连接排风口(24)，三级集粉装置(20)和排风口(24)之间的管路上设有除尘风机(23)和气动阀门(27)，一级过滤除尘装置(21)设置在二级集粉桶装置(19)与三级集粉装置(20)之间的管路上，二级过滤除尘装置(22)设置在三级集粉装置(20)与气动阀门(27)之间的管路上。