一种金属粉末冷干燥装置的制作方法

1.本发明涉及3d打印技术领域，具体涉及一种金属粉末冷干燥装置。


背景技术：

2.目前，金属粉末干燥是在真空干燥箱内进行，其干燥过程大致如下：先将粉末从原来的容器中倒出并承装在金属托盘内，然后将金属托盘放入真空干燥箱内进行干燥，待粉末干燥后再将粉末装回粉末容器内。在金属粉末干燥过程中，真空干燥箱要先进行抽真空，然后通过加热使粉末中水分蒸发被抽离。
3.采用真空干燥箱进行金属粉末干燥存在如下问题：
4.一、单次可干燥粉末量受真空干燥箱内腔尺寸限制，若采用更大尺寸的真空干燥箱，其成本会随之上升；
5.二、采用真空干燥箱进行粉末干燥，需要先将金属粉末倒入干燥箱的金属托盘中，待干燥后再重新装回粉末容器，在干燥过程中需要对粉末进行多次周转，不仅容易造成粉末浪费和交叉污染，而且存在与人接触的安全隐患；
6.三、采用真空干燥箱进行粉末干燥，需要对干燥时间严格控制，而且要确保设备的气密性始终达标，否则会存在干燥时间过长或者氧含量过高导致粉末氧化，甚至直接报废，而且每种不同的金属粉末干燥时间也不尽相同，需要区别对待。


技术实现要素：

7.本发明的发明目的是提供一种金属粉末冷干燥装置，单次可干燥的金属粉末量大，且在金属粉末干燥过程中金属粉末不需要多次周转。
8.为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种金属粉末冷干燥装置，包括粉末储存罐、惰性气体供给组件、抽真空组件和监控组件；所述粉末储存罐包括罐体、进料端和出料端，所述罐体内部设有存放金属粉末的储存腔，所述进料端和所述出料端与所述罐体连接，并与所述储存腔连通；所述惰性气体供给组件与所述罐体连接，用于向所述储存腔填充惰性气体；所述抽真空组件包括抽气管道和真空泵，所述抽气管道一端与所述罐体连接，另一端与所述真空泵连接；所述监控组件与所述真空泵连接。
9.进一步地，所述惰性气体供给组件包括输气管道、减压阀、节流阀和开关；所述输气管道一端与所述罐体连接，另一端与气源连接；所述减压阀、所述节流阀和所述开关依次安装在所述输气管道上。
10.进一步地，所述抽真空组件还包括过滤器，所述过滤器安装在所述抽气管道上，并位于所述罐体和所述真空泵之间。
11.进一步地，所述监控组件包括控制系统、压力检测装置和湿度检测装置，所述压力检测装置用以检测所述储存腔内的压力，所述湿度检测装置用于检测所述储存腔内的湿度；所述控制系统分别与所述压力检测装置、所述湿度检测装置和所述真空泵电连接。
12.进一步地，所述压力检测装置为压力表。
13.进一步地，所述湿度检测装置为湿度计。
14.进一步地，所述储存腔为漏斗状；所述进料端和出料端分别设置在所述罐体的顶部和底部。
15.进一步地，所述进料端和出料端分别设置有控制阀。
16.进一步地，所述粉末储存罐还包括支撑结构，所述支撑结构设置在上述罐体中下部位的外周上；所述支撑结构的上端为环形壳体，下端为四个支座；所述环形壳体包裹在所述罐体中部的外周上，四个所述支座对称固定在所述环形壳体的下部，并环绕在所述出料端的四周。
17.进一步地，所述粉末储存罐还包括吊环，所述吊环固定在所述罐体的上部。
18.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
19.一、粉末储存罐可作为粉末容器，其腔体尺寸大，单次可干燥的金属粉末量大；
20.二、金属粉末冷干燥装置在对金属粉末干燥时，直接将金属粉末通过进料端输入到存储腔中进行干燥，且干燥后的金属粉末可继续放置在粉末储存罐，因此不需要将金属粉多次周转，避免了金属粉末的浪费和交叉污染；
21.三、控制系统能够实时监控存储腔内的湿度值和压力值，并根据湿度值和压力值控制真空泵，高效节能地对金属粉末进行干燥，在确保金属粉末达到干燥要求同时，还避免了因干燥时间过长或者氧含量过高导致粉末氧化。
附图说明
22.图1为本发明实施例1中金属粉末冷干燥装置结构示意图；
23.图2为本发明实施例1中粉末储存罐的结构示意图。
24.其中：1、粉末储存罐；11、罐体；12、进料端；13、出料端；14、支撑结构；15、吊环；21、输气管道；22、减压阀；23、节流阀；24、开关；31、抽气管道；32、真空泵；33、过滤器；40、压力表；5、气源。
具体实施方式
25.为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
27.实施例1
28.请参照图1-图2，一种金属粉末冷干燥装置，包括粉末储存罐1、惰性气体供给组件、抽真空组件和监控组件。
29.粉末储存罐1包括罐体11、进料端12和出料端13。罐体11内部设有储存腔，用于存放金属粉末。储存腔的形状可根据实际应用设定，可以是椭圆形、圆柱形、长方形体、椎体等形状。优选的，储存腔为漏斗状。
30.进料端12和出料端13设置在罐体11上，并与罐体11的存储腔连通，进料端12用于向存储腔输送金属粉末，出料端13用于将干燥后金属粉末从存储腔内输出。作为一种具体的实施方式，出料端13可通过管道与slm设备连接，粉末储存罐1作为slm设备的送粉罐向slm设备输送干燥的金属粉末。罐体11、进料端12和出料端13的位置关系可根据实际需要设定，在本实施例中，进料端12设置在罐体11的顶部，出料端13设置在罐体11的底部。
31.进料端12和出料端13的实现方式众多，在本实施例中，进料端12和出料端13采用管件结构。
32.进料端12和出料端13分别设置有控制阀，用以控制进料和出料的流量以及通断的切换，使金属粉末的输送过程易于控制，保证输送安全。
33.粉末储存罐1还包括支撑结构14，支撑结构14设置在罐体11中下部位的外周上，支撑结构14的上端为环形壳体，下端为四个支座，环形壳体包裹在罐体11中部的外周上，四个支座对称固定在环形壳体的下部，并环绕在出料端13的四周，支座一方面能够支撑罐体11，另一方面能够保护出料端13，避免出料端13在搬运或运输过程中受到损害。支座的底部还设有插槽，插槽用于供叉车叉取。
34.粉末储存罐1还包括吊环17，吊环17固定在罐体11的上部，用于与起吊设备连接。
35.惰性气体供给组件与粉末储存罐1连接，用于向粉末储存罐1填充惰性气体。惰性气体供给组件在包括输气管道21、减压阀22、节流阀23和开关24，输气管道21一端与罐体11连接，另一端与气源5连接，用于将气源5内的惰性气体输送至存储腔中。减压阀22、节流阀23和开关24依次安装在输气管道21上。优选的，开关24为电磁阀。
36.抽真空组件与粉末储存罐1连接，用于对粉末储存罐1进行抽真空。抽真空组件包括抽气管道31、真空泵32和过滤器33，抽气管道31一端与罐体11连接，另一端与真空泵32连接。过滤器33安装在抽气管道31上，并设置在罐体11和真空泵32之间。
37.抽真空组件和惰性气体供给组件相互配合对粉末储存罐1进行排气，使粉末储存罐1处于微负压状态，从而对粉末储存罐1内的金属粉末进行冷干燥和堕化。
38.监控组件包括压力检测装置和湿度检测装置和控制系统，压力检测装置用以检测储存腔内的压力，湿度检测装置用于检测储存腔内的湿度。优选的，压力检测装置为压力表40，压力表40安装在抽气管道31上或罐体11上。湿度检测装置为湿度计，湿度计安装在罐体11上。控制系统分别与湿度计、压力表40和真空泵32电连接，控制系统接收湿度计和压力表40检测的湿度信息和压力信息，并根据湿度信息和压力信息控制真空泵，以便于高效且能的对粉末储存罐1内的金属粉末进行干燥。
39.金属粉末冷干燥装置的干燥过程如下：
40.一、将金属粉末通过进料端12装入粉末储存罐1的储存腔内；
41.二、打开真空泵32，对粉末储存罐1抽气，使粉末储存罐1的存储腔内的压力为微负压，对金属粉末进行干燥；
42.三、打开惰性气体供给组件的开关24向粉末储存罐1填充气体，将粉末储存罐1内空气排走，然后调节减压阀22至适当压力，并将节流阀23的开度调制最小；
43.四、由控制系统实时监控存储腔内的湿度值和压力值，确保金属粉末达到干燥要求，当金属粉末达到干燥要求后，关闭惰性气体供给组件和抽真空组件。
44.由上述干燥过程可知，本技术的金属粉末冷干燥装置在对金属粉末干燥的过程
中，直接将金属粉末通过进料端12输入到存储腔中进行干燥，且干燥后的金属粉末可继续放置在粉末储存罐1，因此不需要将金属粉多次周转，避免了金属粉末的浪费和交叉污染。同时，本技术的金属粉末冷干燥装置的控制系统能够实时监控存储腔内的湿度值和压力值，并根据湿度值和压力值控制真空泵，高效节能地对金属粉末进行干燥，在确保金属粉末达到干燥要求同时，还能避免因干燥时间过长或者氧含量过高导致粉末氧化。而且，本技术的粉末储存罐1可作为粉末容器，其腔体尺寸大，单次可干燥的金属粉末量大。
45.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
46.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的上述实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。