一种3D打印粉末球化装置的制作方法

一种3d打印粉末球化装置
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，特别涉及一种3d打印粉末球化装置。


背景技术：

2.3d打印(3dp)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3.3d打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(aec)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
4.3d打印技术中等离子球化是其中重要的步骤，现有等离子球化工艺及过程就是将形状不规则的粉末通过惰性气体送入感应等 离子体中，迅速使其加热熔化，液态颗粒在表面张力的作用下形成球形液滴，并在较短的时间内重新凝固，从而获得球形的粉末颗粒。但现有等离子方法均存在粉末集中无序输入、易团聚、受热不均、球化效率低等问题，且球化设备极其昂贵，难以实现真正意义上大规模、批量化生产。
5.因此，发明一种3d打印粉末球化装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种3d打印粉末球化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种3d打印粉末球化装置，包括球化室，其特征在于：所述球化室外侧表面设置有冷却循环腔，所述冷却循环腔左侧顶部设置有冷却水进口，所述冷却循环腔右侧底部设置有冷却水出口，所述冷却水出口和冷却水进口之间通过循环水管连接，所述循环水管上安装有冷却水循环控制装置。
8.优选的，所述球化室上半部左侧设置有等离子气进口端，所述等离子气进口端顶端安装有喷气头，所述球化室上半部右侧设置有等离子气出口端，所述等离子气进口端和等离子气出口端之间通过等离子气循环管连接，所述等离子气循环管上安装有过滤器和等离子气发生加热装置。
9.优选的，所述球化室下半部左侧和右侧都设置有惰性气体进口端，所述惰性气体进口端通过气管连接到惰性气体储存罐。
10.优选的，所述球化室顶部固定安装有储粉末斗，所述储粉末斗底部通过粉末输送管连接有粉末喷头，所述粉末输送管右侧通过气管连接有高压惰性气罐，所述气管上安装有流量控制阀，所述粉末输送管与气管连接处上方在粉末输送管内安装有单向阀。
11.优选的，所述球化室底部设置有出料口，所述出料口下方设置有集料箱。
12.优选的，所述粉末喷头上的喷料圆孔直径为粉末直径的1.5
‑
2.5倍。
13.优选的，所述等离子气发生加热装置控制等离子气进入球化室内的速度为3
‑
6l/
min,温度控制在12000
‑
17000摄氏度之间。
14.优选的，所述惰性气体进口端输入到球化室内的惰性气体为冷却气体，其温度控制在
‑
30摄氏度到
‑
10摄氏度之间。
15.优选的，所述粉末喷头向球化室内加粉的速度通过流量控制阀进行控制。
16.本发明的技术效果和优点：本发明一种3d打印粉末球化装置通过通过利用高压惰性气体和流量控制阀控制粉末进入球化室内速度，同时通过粉末喷头将粉末分散开来，进而使得粉末快速均匀受热，进而提高球化效率和质量，同时该装置结构简单，生产成本低，可大量生产。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图。
18.图中：粉末输送管1、粉末喷头2、冷却进水口3、等离子气进口端4、惰性气体储存罐5、惰性气体进口端6、球化室7、等离子气发生加热装置8、储粉末斗9、单向阀10、流量控制阀11、高压惰性气罐12、气管13、喷气头14、出料口15、集料箱16、过滤器17、等离子气出口端18、冷却循环腔19、冷却水出口20、冷却水循环控制装置21。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明提供了如图所示的一种3d打印粉末球化装置，包括球化室7，其特征在于：所述球化室7外侧表面设置有冷却循环腔19，所述冷却循环腔19左侧顶部设置有冷却水进口3，所述冷却循环腔19右侧底部设置有冷却水出口20，所述冷却水出口20和冷却水进口3之间通过循环水管连接，所述循环水管上安装有冷却水循环控制装置21。
21.进一步的，在上述技术方案中，所述球化室7下半部左侧和右侧都设置有惰性气体进口端6，所述惰性气体进口端6通过气管连接到惰性气体储存罐5。
22.进一步的，在上述技术方案中，所述球化室7顶部固定安装有储粉末斗9，所述储粉末斗9底部通过粉末输送管1连接有粉末喷头2，所述粉末输送管1右侧通过气管13连接有高压惰性气罐12，所述气管13上安装有流量控制阀11，所述粉末输送管1与气管13连接处上方在粉末输送管1内安装有单向阀10。
23.进一步的，在上述技术方案中，所述球化室7底部设置有出料口15，所述出料口15下方设置有集料箱16。
24.进一步的，在上述技术方案中，所述粉末喷头2上的喷料圆孔直径为粉末直径的1.5
‑
2.5倍。
25.进一步的，在上述技术方案中，所述等离子气发生加热装置8控制等离子气进入球化室7内的速度为3
‑
6l/min,温度控制在12000
‑
17000摄氏度之间。
26.进一步的，在上述技术方案中，所述惰性气体进口端5输入到球化室7内的惰性气体为冷却气体，其温度控制在
‑
30摄氏度到
‑
10摄氏度之间。
27.进一步的，在上述技术方案中，所述粉末喷头2向球化室7内加粉的速度通过流量控制阀11进行控制。
28.本发明工作原理：该装置进行粉末球化时，通过调节流量控制阀控制向球化室内进行加粉末原料，然后通过喷气头向球化室内喷出高温的等离子气体实现对粉末的融化，同时在球化室下半部通入低温的惰性气体实现对液体的迅速降温从而产生球体，最终实现粉末的球化。
29.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种3d打印粉末球化装置，包括球化室（7），其特征在于：所述球化室（7）外侧表面设置有冷却循环腔（19），所述冷却循环腔（19）左侧顶部设置有冷却水进口（3），所述冷却循环腔（19）右侧底部设置有冷却水出口（20），所述冷却水出口（20）和冷却水进口（3）之间通过循环水管连接，所述循环水管上安装有冷却水循环控制装置（21）。2.根据权利要求1所述的一种3d打印粉末球化装置，其特征在于：所述球化室（7）上半部左侧设置有等离子气进口端（4），所述等离子气进口端（4）顶端安装有喷气头（14），所述球化室（7）上半部右侧设置有等离子气出口端（18），所述等离子气进口端（4）和等离子气出口端（18）之间通过等离子气循环管连接，所述等离子气循环管上安装有过滤器（17）和等离子气发生加热装置（8）。3.根据权利要求1所述的一种3d打印粉末球化装置，其特征在于：所述球化室（7）下半部左侧和右侧都设置有惰性气体进口端（6），所述惰性气体进口端（6）通过气管连接到惰性气体储存罐（5）。4.根据权利要求1所述的一种3d打印粉末球化装置，其特征在于：所述球化室（7）顶部固定安装有储粉末斗（9），所述储粉末斗（9）底部通过粉末输送管（1）连接有粉末喷头（2），所述粉末输送管（1）右侧通过气管（13）连接有高压惰性气罐（12），所述气管（13）上安装有流量控制阀（11），所述粉末输送管（1）与气管（13）连接处上方在粉末输送管（1）内安装有单向阀（10）。5.根据权利要求1所述的一种3d打印粉末球化装置，其特征在于：所述球化室（7）底部设置有出料口（15），所述出料口（15）下方设置有集料箱（16）。6.根据权利要求4所述的一种3d打印粉末球化装置，其特征在于：所述粉末喷头（2）上的喷料圆孔直径为粉末直径的1.5
‑
2.5倍。7.根据权利要求4所述的一种3d打印粉末球化装置，其特征在于：所述等离子气发生加热装置（8）控制等离子气进入球化室（7）内的速度为3
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6l/min,温度控制在12000
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17000摄氏度之间。8.根据权利要求3所述的一种3d打印粉末球化装置，其特征在于：所述惰性气体进口端（5）输入到球化室（7）内的惰性气体为冷却气体，其温度控制在
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30摄氏度到
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10摄氏度之间。9.根据权利要求4所述的一种3d打印粉末球化装置，其特征在于：所述粉末喷头（2）向球化室（7）内加粉的速度通过流量控制阀（11）进行控制。

技术总结
本发明公开了一种3D打印粉末球化装置，包括球化室，其特征在于：所述球化室外侧表面设置有冷却循环腔，所述冷却循环腔左侧顶部设置有冷却水进口，所述冷却循环腔右侧底部设置有冷却水出口，所述冷却水出口和冷却水进口之间通过循环水管连接，所述循环水管上安装有冷却水循环控制装置，本发明一种3D打印粉末球化装置通过通过利用高压惰性气体和流量控制阀控制粉末进入球化室内速度，同时通过粉末喷头将粉末分散开来，进而使得粉末快速均匀受热，进而提高球化效率和质量，同时该装置结构简单，生产成本低，可大量生产。可大量生产。可大量生产。


技术研发人员：程贇 昝君
受保护的技术使用者：南昌市跃合奥生物科技有限公司
技术研发日：2021.09.18
技术公布日：2021/11/30