一种梯度材料粉末混合装置及其方法

文档序号:25297954发布日期:2021-06-04 12:08阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种梯度材料粉末混合装置,其特征在于:包括主混粉单元,其纵截面为两端开口的倒梯形,其入口为大开口、出口为小开口;供粉及近同步泄粉冲击混合单元,所述供粉及近同步泄粉冲击混合单元设置在所述主混粉单元的大开口侧;所述供粉及近同步泄粉冲击混合单元包括设有至少两个供粉空间的供粉腔、和设置在所述供粉腔与所述主混粉单元之间以控制所述供粉腔内的粉末泄入所述主混粉单元的供粉轴;以及均布混合单元,所述均布混合单元包括两分散腔、和夹在两分散腔之间并连通两分散腔的集粉腔;所述分散腔和所述集粉腔的纵截面为两端开口的倒梯形,且一分散腔的小开口侧与所述主混粉单元的小开口侧连通;所述分散腔内设有两条以上从小开口向大开口方向放射的分流道;沿粉末泄落方向,所述分散腔的横截面面积逐渐增大,所述集粉腔的横截面面积逐渐减少。2.根据权利要求1所述的梯度材料粉末混合装置,其特征在于:所述供粉及近同步泄粉冲击混合单元还包括第一斜向集粉板、第二斜向集粉板以及垂直板;所述第一斜向集粉板与所述第二斜向集粉板分别相对设置在所述供粉轴与所述主混粉单元之间并向所述主混粉单元倾斜;所述第一斜向集粉板与所述第二斜向集粉板之间留有间隙;所述垂直板设置在所述供粉及近同步泄粉冲击混合单元的两个供粉腔之间、供粉轴的下面,并伸出到主混粉单元内部,将所述两斜向集粉板形成的v字形空间分隔为两个小v形空间,垂直板下部两侧倒角,使两倒角面分别与所述第一斜向集粉板、第二斜向集粉板平行,以形成两条输粉通道;所述第一斜向集粉板与垂直板形成的小v形空间将对应供粉腔下泄的粉末收集到对应输粉通道,所述第二斜向集粉板与垂直板形成的另一小v形空间将对应另一供粉腔下泄的粉末收集到对应的另一输粉通道,两粉末流束在所述第一斜向集粉板与所述第二斜向集粉板形成的间隙间混合。3.根据权利要求2所述的梯度材料粉末混合装置,其特征在于:还包括气体混合单元;所述气体混合单元包括气泵、进气管以及出气管;所述进气管与所述气泵的出气口连接;所述出气管与所述气泵的进气口连接;所述气泵位于所述主混粉单元外侧且通过所述进气管以及所述出气管与所述主混粉单元侧壁连通;所述进气管的连通口设置在靠近所述均布混合单元的一侧;所述出气管的连通口设置在靠近所述供粉及近同步泄粉冲击混合单元的一侧。4.根据权利要求3所述的梯度材料粉末混合装置,其特征在于:所述主混粉单元还包括电控阀门;所述电控阀门设置在所述主混粉单元出口附近。5.根据权利要求4所述的梯度材料粉末混合装置,其特征在于:所述主混粉单元设有粉末汇聚部;所述粉末汇聚部为设置在所述主混粉单元小开口侧并连通所述均布混合单元的通道;所述电控阀门设置在所述粉末汇聚部靠近主混粉单元出口处。6.根据权利要求5所述的梯度材料粉末混合装置,其特征在于:还包括超声波振动块;所述超声波振动块设置在所述主混粉单元的外侧壁上。7.根据权利要求6所述的梯度材料粉末混合装置,其特征在于:还包括控制单元;所述供粉及近同步泄粉冲击混合单元还包括供粉电机,所述供粉电机带动所述供粉轴转动;所述控制单元分别与所述供粉电机、所述电控阀门、所述气泵以及所述超声波振动块电连接并控制其开关。
8.一种梯度材料粉末混合方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)近同步泄粉冲击混合,进行近同步泄粉冲击混合时,两束粉末流相互冲击并混合;(2)底部汇聚

气流冲击多次循环混合:步骤(1)所得的混合粉末流,在横截面面积逐渐变小的空间内泄落并汇聚,实现底部汇聚混合;底部汇聚混合的粉末,在气流作用下向上抛起,粉末颗粒在空间相互冲撞混合,实现气流冲击混合;粉末在下跌过程中再次实现底部汇聚混合;如此反复,实现底部汇聚与气流冲击多次循环混合;(3)均布混合,进行均布混合时,粉末材料通过放射状流道实现粉末分散均布、通过倒梯形设置的空腔实现粉末混合,按一次以上的分散

汇聚

分散流程,进一步混合粉末并将粉末均布为合适宽度。9.根据权利要求8所述的梯度材料粉末混合方法,其特征在于:所述气流冲击混合步骤中的气流来自激光选区熔化增材制造设备的成型室内气体,不会引入外部空气。
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