本發明涉及金屬粉材加工技術領域，特別是涉及一種用于制造3d金屬粉材的裝置。

背景技術：

目前3d金屬粉材的制造技術主要為將塊狀原料放入熔爐，熔化為液態，通過加壓使液體通過導流細管引入霧化噴嘴，惰性高壓氬氣噴吹導管引入的液態金屬產生霧化效果，從而得到霧化的金屬顆粒。其存在以下技術問題：熔爐熔化金屬塊狀原料時間長、能耗高；一旦加熱源中斷，液態金屬固化無法清理；轉換材料品種工序復雜，需更換坩堝；無法實現現場與金屬3d打印機的直連。

技術實現要素：

為了解決以上技術問題，本發明提供一種用于制造3d金屬粉材的裝置。

本發明提供一種用于制造3d金屬粉材的裝置，其包括：

送絲機，等離子焊槍源，多槍位及送絲合成饋入機構，水冷循環系統，氬氣環境氣體緩沖罐，氬氣回收冷卻加壓系統，氬氣背景再建立泵，集粉盒，罐體和補氣鋼瓶；其中，

所述多槍位及送絲合成饋入機構包括：若干把等離子焊槍，所述若干把等離子焊槍沿環形等間隔設置，若干把等離子焊槍的槍口中心線交點為功率集中點；

所述送絲機通過密封管路與多槍位及送絲合成饋入機構相連；并且，所述送絲機的送絲口沿豎直方向與所述功率集中點位置相對應；

所述等離子焊槍源為多個，分別與若干把等離子焊槍的槍尾接口密封連接；所述等離子焊槍源設置有電源和氣源接口；

所述罐體的上口以平口法蘭與多槍位及送絲合成饋入機構的底部對接，并采用硅膠墊密封；所述罐體上設置有觀察窗；

所述集粉盒與罐體的下口密封連接；

所述氬氣環境氣體緩沖罐的左端與罐體之間法蘭連接并采用硅膠墊密封，右端與氬氣回收冷卻加壓系統之間通過壓力管道焊接，下端與氬氣背景再建立泵通過手動截止閥和壓力管道連接；

所述氬氣回收冷卻加壓系統與等離子焊槍源的氣源接口通過密封管路連接；

所述補氣鋼瓶通過手動截止閥、減壓閥和壓力管道與氬氣回收冷卻加壓系統相連；

所述水冷循環系統與多槍位及送絲合成饋入機構，氬氣環境氣體緩沖罐，集粉盒和罐體相連。

進一步地，所述罐體包括上罐體和下罐體，上罐體和下罐體的端口之間通過法蘭連接，并采用硅膠墊密封；所述氬氣環境氣體緩沖罐的左端與上罐體相連。

進一步地，所述集粉盒為帶法蘭鎖緊密封的抽屜式篩選池，其內置多層濾網振動式篩分器，上端與所述下罐體法蘭連接，采用硅膠墊密封，并設置有手動泄壓閥。

進一步地，所述多槍位及送絲合成饋入機構包括：三把等離子焊槍，所述三把等離子焊槍沿環形等間隔120°設置，槍口向下，與水平方向呈60°夾角，三把等離子焊槍的槍口中心線交點為功率集中點。

本發明提供過的用于制造3d金屬粉材的裝置中，等離子焊槍槍口溫度可達8000℃，足以熔化各種金屬；保護氣體是氬氣，又保證了原料的純度；氣體噴吹的方式契合霧化所需條件；多槍形成定向可控的穩定噴吹方向；自動走絲中心饋入方式提供穩定可控的原料輸送；即開即用，即停即走，隨時快速更換原材料。采用該裝置極大簡化了金屬3d粉的制造方式，真正實現了即開即用，即關即走，方便靈活地隨時更換原材料，緊湊靈活的組成方式可真正實現與金屬3d打印設備的同室及無縫供料。

附圖說明

圖1為本發明提供的用于制造3d金屬粉材的裝置的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-送絲機

2-等離子焊槍源

3-多槍位及送絲合成饋入機構

4-水冷循環系統

5-氬氣環境氣體緩沖罐

6-氬氣回收冷卻加壓系統

7-氬氣背景再建立泵

8-集粉盒

9-罐體

10-補氣鋼瓶

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

請參見圖1，在一種具體的實施方式中，本發明提供了一種用于制造3d金屬粉材的裝置，其包括：送絲機1，等離子焊槍源2，多槍位及送絲合成饋入機構3，水冷循環系統4，氬氣環境氣體緩沖罐5，氬氣回收冷卻加壓系統6，氬氣背景再建立泵7，集粉盒8，罐體9和補氣鋼瓶10；其中，

所述多槍位及送絲合成饋入機構3包括：若干把等離子焊槍，所述若干把等離子焊槍沿環形等間隔設置，若干把等離子焊槍的槍口中心線交點為功率集中點；

所述送絲機1通過密封管路與多槍位及送絲合成饋入機構3相連；并且，所述送絲機1的送絲口沿豎直方向與所述功率集中點位置相對應；

所述等離子焊槍源2為多個，分別與若干把等離子焊槍的槍尾接口密封連接；所述等離子焊槍源2設置有電源和氣源接口；

所述罐體9的上口以平口法蘭與多槍位及送絲合成饋入機構3的底部對接，并采用硅膠墊密封；所述罐體9上設置有觀察窗；

所述集粉盒8與罐體9的下口密封連接；

所述氬氣環境氣體緩沖罐5的左端與罐體9之間法蘭連接并采用硅膠墊密封，右端與氬氣回收冷卻加壓系統6之間通過壓力管道焊接，下端與氬氣背景再建立泵7通過手動截止閥和壓力管道連接；

所述氬氣回收冷卻加壓系統6與等離子焊槍源2的氣源接口通過密封管路連接；

所述補氣鋼瓶10通過手動截止閥、減壓閥和壓力管道與氬氣回收冷卻加壓系統6相連；

所述水冷循環系統4與多槍位及送絲合成饋入機構3，氬氣環境氣體緩沖罐5，集粉盒8和罐體9相連。

優選地，所述罐體9包括上罐體和下罐體，上罐體和下罐體的端口之間通過法蘭連接，并采用硅膠墊密封；所述氬氣環境氣體緩沖罐5的左端與上罐體相連。

進一步地，所述集粉盒8為帶法蘭鎖緊密封的抽屜式篩選池，其內置多層濾網振動式篩分器，上端與所述下罐體法蘭連接，采用硅膠墊密封，并設置有手動泄壓閥。

作為本發明最優選方案，所述多槍位及送絲合成饋入機構包括：三把等離子焊槍，所述三把等離子焊槍沿環形等間隔120°設置，槍口向下，與水平方向呈60°夾角，三把等離子焊槍的槍口中心線交點為功率集中點。

本發明提供的上述用于制造3d金屬粉材的裝置中：

送絲機1用于確保絲狀原料以穩定的、連續可調的速度送入系統；

等離子焊槍源2用于提供熱源及氣體噴口；

多槍位及送絲合成饋入機構3用于提供通道并與水冷循環系統4后實現冷卻保護；

水冷循環系統4用于提供系統的冷卻，保護系統中的密封墊，降低環境溫度加速成粉的冷卻；

氬氣環境氣體緩沖罐5用于形成氣體環境緩沖區，并隔離粉塵區罐體9與氬氣回收冷卻加壓系統6、氬氣背景再建立泵7；

氬氣回收冷卻加壓系統6用于節約氣體，循環使用，使過程達到動態穩定；

氬氣背景再建立泵7用于初次工作時抽取低真空排凈雜質氣體，通過充入工質氣體(ar)達到純化背景氣體環境的作用；

集粉盒8用于收集粉料，采用帶法蘭鎖緊密封的抽屜式篩選池則可進一步實現成粉顆粒大小篩選分離；

罐體9用于提供成粉過程的惰性氣體(ar/he)背景，罐體9上可設置窗口，通過觀察窗可觀測成粉狀態以利控制；

補氣鋼瓶10用于補充消耗氣體。

本發明提供的用于制造3d金屬粉材的裝置的工作過程為：具有相同輸出功率和氣體流量的多把等離子槍以一定角度對準饋入的原材料絲，絲被多槍熱功率熔化的同時，受到多槍口同向向心氬氣噴吹而產生霧化。調節各槍功率和氬氣流量，使霧化效果最佳。在預先建立的氬氣背景環境內，霧化的金屬粉粒定向運動過程冷卻成型，墜落如集粉盒內，經多層振動篩選得到目標粉。

具體工作過程如下：

將送絲機1上的原料絲頭插入多槍位及送絲合成饋入機構3上接口，系統供電后，啟動水冷循環系統4，使整系同處于被冷卻狀態，啟動氬氣背景再建立泵7為系統背景排雜質氣體5分鐘后，關閉氬氣背景再建立泵7，開啟氬氣回收冷卻加壓系統6通過氣路為系統罐體9提供動態氣體流和基礎壓力，同時開補氣鋼瓶10為系統補充氣體至氬氣回收冷卻加壓系統6的出口壓力達到0.5mpa，關閉補氣鋼瓶10，啟動所述等離子焊槍源2并調節電源使電流平衡(57a)，調節各槍氣壓平衡(0.4mpa)，啟動送絲機1，設置為100mm/min，從罐體9上的觀察窗觀察噴射出的桔紅色噴射光線均勻度，穩定即可，開啟抽屜式篩選池篩分成粉料，可視原料絲多少可隨時關機。關機順序為停送絲機1，停等離子焊槍源2，停氬氣回收冷卻加壓系統6，停水冷循環系統4，停抽屜式篩選池，即可通過抽屜式篩選池，上手動泄壓閥泄壓后取粉。

上述的用于制造3d金屬粉材的裝置中，等離子焊槍槍口溫度可達8000℃，足以熔化各種金屬；保護氣體是氬氣，又保證了原料的純度；氣體噴吹的方式契合霧化所需條件；多槍形成定向可控的穩定噴吹方向；自動走絲中心饋入方式提供穩定可控的原料輸送；即開即用，即停即走，隨時快速更換原材料。采用該裝置極大簡化了金屬3d粉的制造方式，真正實現了即開即用，即關即走，方便靈活地隨時更換原材料，緊湊靈活的組成方式可真正實現與金屬3d打印設備的同室及無縫供料。

以上對本發明所提供的用于制造3d金屬粉材的裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。