[发明专利]一种纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置及方法

摘要

本发明提供一种纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置及方法。装置包括壳体、设置于壳体内的坩埚和粉末收集区，其特征在于：设置在粉末收集区的转盘为镶嵌式结构，选择导热性较差的材料转盘的基体部分，选择与液滴的润湿角小于90°的金属材料，镶嵌进主体部分作为转盘的雾化平面，转盘内设有通气孔。本发明还公开了制备3D打印用球形金属粉末的方法，主要结合电磁力切割毛细管射流制备微粒子技术和离心雾化法两种方法，突破了传统金属分裂模式，使熔融金属呈现出纤维状分裂，从而能够制备出粒径分布区间窄、圆球度高、流动性好、铺展性优良且尺寸均匀可控、无卫星滴的3D打印专用的球形金属粉末，适宜工业化生产。

主权项

1.一种纤维状分裂模式下高效制备3D打印用球形金属粉末的装置，包括：壳体(16)、设置于所述壳体(16)内的坩埚(1)和粉末收集区，所述粉末收集区置于所述壳体(16)的底部，所述坩埚(1)置于所述粉末收集区的上部，所述壳体(16)上设有伸入于所述坩埚(1)内的坩埚进气管(19)，所述壳体(16)上还设有与所述坩埚(1)相连通的和机械泵(18)扩散泵(17)，所述壳体(16)上还设有腔体进气管(3)；所述坩埚(1)内部设有热电偶，所述坩埚(1)外部设有感应加热器(2)，所述坩埚(1)底部设有带小孔的喷嘴(15)，所述喷嘴(15)下方设有集中器(5)，所述集中器(5)的外周设有感应线圈(4)；所述粉末收集区包括设置在所述壳体底部的收集盘(9)和设置于所述收集盘(9)上方的与电机(8)相连的用于雾化金属液滴的转盘(7)；其特征在于：所述转盘(7)包括基体，所述基体由上部的承接部(20)和下部的支撑部(21)构成的纵截面呈类“T型”的主体结构，所述承接部(20)上表面设有与其圆心同轴的具有一定半径的圆形凹槽；其中，所述基体采用导热性小于20W/m/k的材料制成；雾化平面(22)为圆盘结构，所述圆盘与所述圆形凹槽相匹配且与所述圆形凹槽过盈配合，所述雾化平面(22)采用与均一液滴(6)润湿角小于90°的材料制成；通气孔(23)，贯通设置在所述承接部(20)及所述支撑部(21)内，所述通气孔(23)的上端面与所述雾化平面(22)的下端面接触，所述通气孔(23)的下端与外界连通；所述转盘(7)的外围还设有感应加热线圈(13)。