[实用新型]真空紧耦合气雾化制粉用的预热系统及真空紧耦合气雾化制粉系统

说明书

本实用新型公开了一种真空紧耦合气雾化制粉用的预热系统及真空紧耦合气雾化制粉系统，包括供热系统，其内腔形成预热区；套设在预热区内的中间包，所述中间包为上大下小的锥面体，中间包的下端与导流管的一端连接，所述导流管的另一端与置于所述供热系统底部的气雾化喷盘连接；套接在中间包上端的升降机构，所述升降机构设有限位孔，中间包套接在所述限位孔内，使中间包随着升降机构的升降而进行上升或下降运动，从而带动中间包和导流管的上升或下降。本实用新型的升降机构可以实现全部导流管的升降，实现对导流管整体的预热，从而减小金属液流与导流管的温差，达到降低堵包风险的目的。

技术领域

本实用新型属于增材制造用球形金属粉末的气雾化制备装置技术领域，具体而言涉及一种真空紧耦合气雾化制粉用中间包及导流管预热升降机构。

背景技术

目前，金属增材制造领域所用材料的主要制备方法是气雾化制粉，包括真空感应气雾化工艺(VIGA)、电极感应气雾化工艺(EIGA)等。气雾化制粉的原理是借助高速气流对熔融金属液进行冲击破碎后再经快速冷却形成球形金属粉末。对于VIGA工艺，除了核心器件雾化喷盘外，中间包/导流系统也是非常关键的部分。

现有的VIGA技术存在着一个重大的缺陷——堵包问题，即熔融金属液在进入中间包“流出温度较低的导流嘴”打开高压雾化气阀的过程中，极易发生金属液凝固堵包现象。堵包现象一旦发生，即宣告雾化失败，会造成巨大的损失。

雾化堵包的一个主要原因是：导流管无法加热温度过低。当金属液流经导流管时，温度下降太快，若金属液的过热度不够高，则极易凝固发生堵包现象，从而导致整个雾化过程失败或恶化金属粉末产品的质量。

关于预防中间包雾化堵包的方法，现有技术的中国专利201710274743.1提出的一种用于真空紧耦合气雾化制粉的中间漏包系统，采用给中间包导流管部分加装外套传热管和内壁加热芯棒，达到对导流嘴的预热效果，一定程度上降低了堵嘴几率。但是，由于这种固定式的加热需要进行热量传导，当热量传递到导流管口部分的时候，已经散失了一部分，使得导流管口部分与金属液的温差较大，同时，导流管口部分插入金属喷盘中，金属的传热更快，也使得导流管口部分的温度进一步散失，如此，导流管口部分的温度相对于导流管部分较低，增加了堵包的风险。

另一方面，实验表明，吸引力会加快金属液向下的流速，反喷力会降低金属液流速，甚至会导致金属液堵塞或金属液向上反喷四溅；因此，在制粉过程中，需要一个合适大小的吸引力，以加快金属液向下的流速，而不同的导流管伸出的长度，会影响吸引力的大小；导流管伸出的长度是随着喷盘及工艺参数的变化而变化的，一旦出现更换喷盘或者更换工艺参数，需要对导流管的伸出长度进行调节；目前的技术中，导流管是固定插入金属喷盘中，不易对其伸出长度进行调节。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种真空紧耦合气雾化制粉用中间包及导流管预热升降机构，旨在通过升降导流管以使全部导流管进入预热区，使导流管整体进行预热的方式，减小金属液流与导流管口部分的温差，达到降低堵包风险的目的。

为达成上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种真空紧耦合气雾化制粉用的预热系统，包括：

供热系统，所述供热系统在其内腔形成预热区；

升降机构，围绕所述供热系统设置，所述升降机构具有一固定台，可相对所述供热系统进行上下升降运动；

中间包，设置在所述固定台上，与固定台同步地在所述预热区内运动；

其中，所述中间包的底部与导流管连接，所述中间包在所述预热区内的运动同步带动导流管在预热区域内的运动，对中间包和导流管进行预热，并且在导流管的反复升降预热过程中，通过导流管对气雾化喷盘进行预热。