本发明涉及金属粉材加工技术领域，特别是涉及一种制造3d金属粉材的方法。
背景技术：
目前3d金属粉材的制造技术主要为将块状原料放入熔炉，熔化为液态，通过加压使液体通过导流细管引入雾化喷嘴，惰性高压氩气喷吹导管引入的液态金属产生雾化效果，从而得到雾化的金属颗粒。其存在以下技术问题：熔炉熔化金属块状原料时间长、能耗高；一旦加热源中断，液态金属固化无法清理；转换材料品种工序复杂，需更换坩埚；无法实现现场与金属3d打印机的直连。
技术实现要素：
为了解决以上技术问题，本发明提供一种制造3d金属粉材的方法。
本发明提供一种制造3d金属粉材的方法，其包括如下步骤：
步骤1)、装置组装：
将送丝机与多枪位及送丝合成馈入机构的上接口密封连接；多枪位送丝合成馈入机构包括若干把等离子焊枪，若干把等离子焊枪沿环形等间隔设置，若干把等离子焊枪的枪口中心线交点为功率集中点；送丝口沿竖直方向与所述功率集中点位置相对应；
将等离子焊枪源与若干把等离子焊枪的枪尾接口密封连接；等离子焊枪源设置有电源和气源接口；
将罐体的上口以平口法兰与多枪位及送丝合成馈入机构的底部对接，并采用硅胶垫密封；罐体上设置有观察窗；将集粉盒与罐体的下口密封连接；
将氩气环境气体缓冲罐的左端与罐体之间法兰连接并采用硅胶垫密封，右端与氩气回收冷却加压系统之间通过压力管道焊接，下端与氩气背景再建立泵通过手动截止阀和压力管道连接；
将氩气回收冷却加压系统与等离子焊枪源的气源接口通过密封管路连接；
将补气钢瓶通过手动截止阀、减压阀和压力管道与氩气回收冷却加压系统相连；
将水冷循环系统与多枪位及送丝合成馈入机构，氩气环境气体缓冲罐，集粉盒和罐体相连；
步骤2)、开机加工：
将送丝机上的原料丝头插入多枪位及送丝合成馈入机构上接口；系统供电后，启动水冷循环系统，使整系同处于被冷却状态；启动氩气背景再建立泵为系统背景排杂质气体后，关闭氩气背景再建立泵；开启氩气回收冷却加压系统，通过气路为系统罐体提供动态气体流和基础压力，同时开补气钢瓶为系统补充气体至氩气回收冷却加压系统的出口压力达到预设值，关闭补气钢瓶；启动等离子焊枪源并调节电源使电流平衡，调节各枪气压平衡；启动送丝机；从罐体上的观察窗观察喷射出的桔红色喷射光线均匀度，稳定即可，开启集粉盒，收集3d金属粉材。
进一步地，所述多枪位及送丝合成馈入机构包括：三把等离子焊枪，所述三把等离子焊枪沿环形等间隔120°设置，枪口向下，与水平方向呈60°夹角，三把等离子焊枪的枪口中心线交点为功率集中点。
进一步地，所述集粉盒为带法兰锁紧密封的抽屉式筛选池，其内置多层滤网振动式筛分器，上端与所述下罐体法兰连接，采用硅胶垫密封，并设置有手动泄压阀。
进一步地，送丝机的送丝速度设置为90～110mm/min。
进一步地，所述等离子焊枪的枪口出口压力为0.3～0.5mpa；枪逆变电源电压为dc112v；单枪电流为55～65a。
进一步地，所述水冷循环系统的冷却水温度为20～25℃，压力为3～5mpa，流速为40～70升/min。
进一步地，氩气回收冷却加压系统的出口压力的预设值为0.4～0.6mpa。
进一步地，所述开机加工的工序中，启动氩气背景再建立泵为系统背景排杂质气体3～6分钟后，再关闭氩气背景再建立泵。
本发明提供一种制造3d金属粉材的方法，该方法采用等离子焊枪，等离子焊枪枪口温度可达8000℃，足以熔化各种金属；保护气体是氩气，又保证了原料的纯度；气体喷吹的方式契合雾化所需条件；多枪形成定向可控的稳定喷吹方向；自动走丝中心馈入方式提供稳定可控的原料输送；即开即用，即停即走，随时快速更换原材料。采用该方法极大简化了金属3d粉的制造方式，真正实现了即开即用，即关即走，方便灵活地随时更换原材料，紧凑灵活的组成方式可真正实现与金属3d打印设备的同室及无缝供料。
附图说明
图1为本发明提供的一种制造3d金属粉材的方法中装置组装后的结构示意图。
附图标记说明：
1-送丝机
2-等离子焊枪源
3-多枪位及送丝合成馈入机构
4-水冷循环系统
5-氩气环境气体缓冲罐
6-氩气回收冷却加压系统
7-氩气背景再建立泵
8-集粉盒
9-罐体
10-补气钢瓶
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种制造3d金属粉材的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)、装置组装，装置结构如图1所示：
将送丝机1与多枪位及送丝合成馈入机构3的上接口密封连接；多枪位送丝合成馈入机构3包括若干把等离子焊枪，若干把等离子焊枪沿环形等间隔设置，若干把等离子焊枪的枪口中心线交点为功率集中点；送丝口沿竖直方向与所述功率集中点位置相对应；
将等离子焊枪源2与若干把等离子焊枪的枪尾接口密封连接；等离子焊枪源2设置有电源和气源接口；
将罐体9的上口以平口法兰与多枪位及送丝合成馈入机构3的底部对接，并采用硅胶垫密封；罐体9上设置有观察窗；将集粉盒8与罐体9的下口密封连接；
将氩气环境气体缓冲罐5的左端与罐体9之间法兰连接并采用硅胶垫密封，右端与氩气回收冷却加压系统6之间通过压力管道焊接，下端与氩气背景再建立泵7通过手动截止阀和压力管道连接；
将氩气回收冷却加压系统6与等离子焊枪源2的气源接口通过密封管路连接；
将补气钢瓶10通过手动截止阀、减压阀和压力管道与氩气回收冷却加压系统6相连；
将水冷循环系统4与多枪位及送丝合成馈入机构3，氩气环境气体缓冲罐5，集粉盒8和罐体9相连；
步骤2)、开机加工：
将送丝机1上的原料丝头插入多枪位及送丝合成馈入机构3上接口；系统供电后，启动水冷循环系统4，使整系同处于被冷却状态；启动氩气背景再建立泵7为系统背景排杂质气体后，关闭氩气背景再建立泵7；开启氩气回收冷却加压系统6，通过气路为系统罐体9提供动态气体流和基础压力，同时开补气钢瓶10为系统补充气体至氩气回收冷却加压系统6的出口压力达到预设值，关闭补气钢瓶10；启动等离子焊枪源2并调节电源使电流平衡，调节各枪气压平衡；启动送丝机1；从罐体9上的观察窗观察喷射出的桔红色喷射光线均匀度，稳定即可，开启集粉盒8，收集3d金属粉材。
优选地，所述多枪位及送丝合成馈入机构3包括：三把等离子焊枪，所述三把等离子焊枪沿环形等间隔120°设置，枪口向下，与水平方向呈60°夹角，三把等离子焊枪的枪口中心线交点为功率集中点。
进一步地，所述集粉盒8为带法兰锁紧密封的抽屉式筛选池，其内置多层滤网振动式筛分器，上端与所述下罐体9法兰连接，采用硅胶垫密封，并设置有手动泄压阀。
作为本发明的优选方案：
送丝机的送丝速度设置为90～110mm/min。
所述等离子焊枪的枪口出口压力为0.3～0.5mpa；枪逆变电源电压为dc112v；单枪电流为55～65a。
所述水冷循环系统的冷却水温度为20～25℃，压力为3～5mpa，流速为40～70升/min。
氩气回收冷却加压系统的出口压力的预设值为0.4～0.6mpa。
所述开机加工的工序中，启动氩气背景再建立泵为系统背景排杂质气体3～6分钟后，再关闭氩气背景再建立泵。
本发明提供的上述用于制造方法中，装置中各部分的作用如下：
送丝机1用于确保丝状原料以稳定的、连续可调的速度送入系统；
等离子焊枪源2用于提供热源及气体喷口；
多枪位及送丝合成馈入机构3用于提供通道并与水冷循环系统4后实现冷却保护；
水冷循环系统4用于提供系统的冷却，保护系统中的密封垫，降低环境温度加速成粉的冷却；
氩气环境气体缓冲罐5用于形成气体环境缓冲区，并隔离粉尘区罐体9与氩气回收冷却加压系统6、氩气背景再建立泵7；
氩气回收冷却加压系统6用于节约气体，循环使用，使过程达到动态稳定；
氩气背景再建立泵7用于初次工作时抽取低真空排净杂质气体，通过充入工质气体(ar)达到纯化背景气体环境的作用；
集粉盒8用于收集粉料，采用带法兰锁紧密封的抽屉式筛选池则可进一步实现成粉颗粒大小筛选分离；
罐体9用于提供成粉过程的惰性气体(ar/he)背景，罐体9上可设置窗口，通过观察窗可观测成粉状态以利控制；
补气钢瓶10用于补充消耗气体。
本发明提供制造3d金属粉材的方法的工作过程为：具有相同输出功率和气体流量的多把等离子枪以一定角度对准馈入的原材料丝，丝被多枪热功率熔化的同时，受到多枪口同向向心氩气喷吹而产生雾化。调节各枪功率和氩气流量，使雾化效果最佳。在预先建立的氩气背景环境内，雾化的金属粉粒定向运动过程冷却成型，坠落如集粉盒内，经多层振动筛选得到目标粉。
步骤2的具体过程可以如下：
将送丝机1上的原料丝头插入多枪位及送丝合成馈入机构3上接口，系统供电后，启动水冷循环系统4，使整系同处于被冷却状态，启动氩气背景再建立泵7为系统背景排杂质气体5分钟后，关闭氩气背景再建立泵7，开启氩气回收冷却加压系统6通过气路为系统罐体9提供动态气体流和基础压力，同时开补气钢瓶10为系统补充气体至氩气回收冷却加压系统6的出口压力达到0.5mpa，关闭补气钢瓶10，启动所述等离子焊枪源2并调节电源使电流平衡(57a)，调节各枪气压平衡(0.4mpa)，启动送丝机1，设置为100mm/min，从罐体9上的观察窗观察喷射出的桔红色喷射光线均匀度，稳定即可，开启抽屉式筛选池筛分成粉料，可视原料丝多少可随时关机。关机顺序为停送丝机1，停等离子焊枪源2，停氩气回收冷却加压系统6，停水冷循环系统4，停抽屉式筛选池，即可通过抽屉式筛选池，上手动泄压阀泄压后取粉。
本发明提供一种制造3d金属粉材的方法，该方法采用等离子焊枪，等离子焊枪枪口温度可达8000℃，足以熔化各种金属；保护气体是氩气，又保证了原料的纯度；气体喷吹的方式契合雾化所需条件；多枪形成定向可控的稳定喷吹方向；自动走丝中心馈入方式提供稳定可控的原料输送；即开即用，即停即走，随时快速更换原材料。采用该方法极大简化了金属3d粉的制造方式，真正实现了即开即用，即关即走，方便灵活地随时更换原材料，紧凑灵活的组成方式可真正实现与金属3d打印设备的同室及无缝供料。
以上对本发明所提供的一种制造3d金属粉材的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。