一种用于增材制造装置的中空超声振子

本技术涉及増材制造的，尤其涉及一种用于增材制造装置的中空超声振子。

背景技术：

1、超声换能器是一种能量转换器，可以通过电能转换成机械能，其主要工作方式是利用了压电效应理论，通过给压电片通入特殊频率的电压可以实现超声频率的机械振动。

2、超声换能器主要有两种类型：发射型和接受型。目前市面上有较多种类的超声换能器销售，主要还是为朗之万型的超声换能器，运用于超声清洗、超声焊接等多个领域。而对于金属增材制造技术，可以通过使用超声振动实现熔池形状改变，优化零件成型性能，同时超声换能器也可以运用于多材料领域。

3、目前的研究主要还是基于普通的超声换能器来实现振动落粉，而普通的超声换能器其振动频率从中间逐步扩散，振动效果也逐渐减小，若安置于外面，不利于粉末的下落，也会对针头的定位产生困难，而且加上夹持装置，整个落粉装置体积就会变大，后期维护更换造成一定的困难。

4、因此，为解决上述问题，亟需一种用于增材制造的中空超声振子，其中的主要预紧螺栓为空心，体积较小，针筒可以传过固定螺栓，以实现粉末的稳定下落。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种用于增材制造装置的中空超声振子。

2、本实用新型通过下述技术方案实现：

3、一种用于增材制造装置的中空超声振子，包括中空螺栓8，以及套设在中空螺栓8内部的针筒6；针筒6用于存储粉末；

4、所述中空螺栓8的本体中部套设有多个压电陶瓷片3，在每个压电陶瓷片3之间设置有电极5；

5、所述压电陶瓷片3由前盖板2和后盖板4夹紧，并以此固定在中空螺栓8的本体上。

6、所述压电陶瓷片3与中空螺栓8外圆周面之间，设置由绝缘保护套9；绝缘保护套9作为压电陶瓷片3与中空螺栓8之间的绝缘结构。

7、所述电极5连接外部电源，用于给压电陶瓷片3提供电能，在由电能转化成机械振动。当电极5数量为三片时，中间一片为正电极，剩余两片为负电极。

8、所述中空螺栓8的前盖板2这一端，通过螺纹连接在夹持块1上。

9、所述针筒6的端部为出粉管10；夹持块1上设有一用于穿过出粉管10的出粉管通道；

10、在夹持块1上，沿出粉管通道的垂直方向还开设有一圆孔7；

11、圆孔7旋入螺钉，用于顶紧出粉管10，防止针筒6移位或者松动；圆孔7为内螺纹结构。

12、所述出粉管10的直径＜针筒6本体的直径。

13、所述出粉管10内壁直径为0.15mm至0.5mm。

14、前盖板2所用材料为钛合金tc4，后盖板4所用材料为45号不锈钢材料。

15、本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

16、本实用新型主体结构采用中空螺栓8，以及套设在中空螺栓8内部的针筒6；针筒6用于存储粉末，使用时，针筒6的出粉管10直立或者呈朝下倾斜状态；中空螺栓8的本体中部套设有多个压电陶瓷片3，在每个压电陶瓷片3之间设置有电极5；压电陶瓷片3由前盖板2和后盖板4夹紧，并以此固定在中空螺栓8的本体上。本实用新型中空螺栓8为空心结构，体积小，针筒置于固定中空螺栓8内可只有拆卸；在夹持块1上设有一用于穿过出粉管10的出粉管通道，在夹持块1上，沿出粉管通道的垂直方向还开设有一圆孔7；圆孔7用于插入销钉或者螺钉，用于顶紧出粉管10，防止针筒6移位或者松动；当圆孔7旋入螺钉时，该圆孔7内壁采用螺纹结构。这种结构组合的中空超声振子不仅方便针筒更换，而且能够避免使用同一个针筒而造成粉末污染的情况，超声振动能够最大程度上地传递到针头处，避免粉末发生堵塞的情况。

技术特征：

1.一种用于增材制造装置的中空超声振子，其特征在于，包括中空螺栓(8)，以及套设在中空螺栓(8)内部的针筒(6)；针筒(6)用于存储粉末；

2.根据权利要求1所述用于增材制造装置的中空超声振子，其特征在于，所述压电陶瓷片(3)与中空螺栓(8)外圆周面之间，设置由绝缘保护套(9)；绝缘保护套(9)作为压电陶瓷片(3)与中空螺栓(8)之间的绝缘结构。

3.根据权利要求2所述用于增材制造装置的中空超声振子，其特征在于，所述电极(5)连接外部电源，用于给压电陶瓷片(3)提供电能，在由电能转化成机械振动。

4.根据权利要求2所述用于增材制造装置的中空超声振子，其特征在于，所述中空螺栓(8)的前盖板(2)这一端，通过螺纹连接在夹持块(1)上。

5.根据权利要求4所述用于增材制造装置的中空超声振子，其特征在于，所述针筒(6)的端部为出粉管(10)；夹持块(1)上设有一用于穿过出粉管(10)的出粉管通道；

6.根据权利要求5所述用于增材制造装置的中空超声振子，其特征在于，当圆孔(7)旋入螺钉时，该圆孔(7)内壁采用螺纹结构。

7.根据权利要求3所述用于增材制造装置的中空超声振子，其特征在于，当电极(5)数量为三片时，中间一片为正电极，剩余两片为负电极。

8.根据权利要求5所述用于增材制造装置的中空超声振子，其特征在于，所述出粉管(10)的直径＜针筒(6)本体的直径。

9.根据权利要求8所述用于增材制造装置的中空超声振子，其特征在于，所述出粉管(10)内壁直径为0.15mm至0.5mm。

技术总结
本技术公开了一种用于增材制造装置的中空超声振子，包括中空螺栓，以及套设在中空螺栓内部的针筒；针筒用于存储粉末；所述中空螺栓的本体中部套设有多个压电陶瓷片，在每个压电陶瓷片之间设置有电极；所述压电陶瓷片由前盖板和后盖板夹紧，并以此固定在中空螺栓的本体上；所述压电陶瓷片与中空螺栓外圆周面之间，设置由绝缘保护套；绝缘保护套作为压电陶瓷片与中空螺栓之间的绝缘结构。本技术的中空超声振子在实际应用中更加方便针筒更换，而且能够避免使用同一个针筒而造成粉末污染的情况，超声振动能够最大程度上地传递到针头处，避免粉末发生堵塞的情况。

技术研发人员：王迪,唐梓然,唐锦荣,季楷胜,倪浇南,刘志贤,卢东
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：20230607
技术公布日：2024/1/25