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专利名称：一种3D打印用金属粉末的制备工艺

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211431447.5

专利申请（专利权）人：陕西贵资丹新材料有限公司
权利人地址：陕西省汉中市经济开发区创智产业园区一号厂房

专利发明（设计）人：陈明飞,刘建林

专利摘要：本发明提供一种3D打印用金属粉末的制备工艺，涉及金属粉末的制备技术领域，该一种3D打印用金属粉末的制备工艺，包括金属粉末制备本体内的电极头与自耗合金棒工作产生金属粉末；金属粉末进入到下料管的定量下料机构，进行定量的下料；然后金属粉末落入到重量筛分机构，根据金属粉末的重量不同。本发明的有益效果：金属粉末颗粒进入到筛分内筒，较大直径的颗粒与长条状颗粒顺着筛分内筒从下方的排料口排出，合格的物料从筛分内筒上的滤孔上掉落到筛分内筒与筛分外筒之间的排料间隙，为了根据需要筛分出来不同粒径的金属粉末，通过移动组件带动筛分外筒沿着筛分内筒轴向移动，改变两者之间的排料间隙大。梢允迪稚阜殖霾煌＞洞笮〉慕鹗舴勰。

主权利要求：
1.一种3D打印用金属粉末的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
金属粉末制备本体内的电极头产生的电弧作用于旋转的自耗合金棒，产生金属粉末；
产生的金属粉末通过颗粒筛分机构进行筛分；颗粒筛分机构包括可转动的锥形的筛分内筒和套设在筛分内筒外侧的筛分外筒，筛分内筒的外锥面与筛分外筒的内锥面之间形成供金属粉末颗粒通过的间隙，筛分外筒可以沿筛分内筒轴向移动，进而增加或减小两者之间的排料间隙，供不同粒径的金属粉末从排料间隙排出；
筛分内筒上方的重量筛分机构，所述重量筛分机构包括与金属粉末制备本体的下料管连通的吹风管、将空气送入到吹风管的扇叶，吹风管远离扇叶的一侧设置有多个出料口，且每个出料口处分别设置颗粒筛分机构；
所述颗粒筛分机构包括支架，且筛分内筒与支架转动连接，且筛分内筒的上端为大口端，筛分内筒上安装有驱动其转动的驱动组件，筛分外筒上安装有带动其沿着筛分内筒轴向移动的移动组件；
所述驱动组件包括安装在筛分内筒上的一号齿圈，一号齿圈上啮合有一号驱动齿轮，一号驱动齿轮上安装有驱动其转动的一号电机；
所述移动组件包括安装座，安装座上安装有导杆，导杆上滑动安装有与筛分外筒连接的推动板，安装座上转动安装有与推动板螺接的丝杠，丝杠上安装有驱动其转动的二号电机；
所述推动板上安装有驱动筛分外筒转动，加速金属粉末颗粒从排料间隙排出的转动组件，且推动板与筛分外筒转动连接；
所述转动组件包括安装在筛分外筒上的二号齿圈，二号齿圈上啮合有安装在推动板上的二号驱动齿轮，推动板上安装有驱动二号驱动齿轮转动的三号电机。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末的制备工艺，其特征在于：所述筛分内筒内壁安装有螺旋板，螺旋板能随着筛分内筒的转动而转动，从而延长金属粉末排出筛分内筒的时间。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印用金属粉末的制备工艺，其特征在于：所述金属粉末制备本体的下料管上连通有料管，料管内转动安装有转轴，转轴上均匀安装有多个挡板，挡板转动时，控制金属粉末落入到吹风管的量，同时避免扇叶产生的风力进入到下料管。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印用金属粉末的制备工艺，其特征在于：挡板与料管内壁滑动连接。 说明书 : 一种3D打印用金属粉末的制备工艺技术领域[0001] 本发明涉及金属粉末的制备技术领域，具体是一种3D打印用金属粉末的制备工艺。背景技术[0002] 金属粉末是指尺寸小于1mm的金属颗粒群，包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末，是粉末冶金的主要原材料，应用最广的是还原法、雾化法、电解法。[0003] 旋转电极法是以金属或合金为自耗电极,其端面受电弧加热而熔融为液体,并在电极高速旋转的离心力的作用下,将液体抛出并粉碎为细小液滴。[0004] 但该方法在加工时受转速影响会生产出不同球形、长条形和不同颗粒度的金属粉末，而金属粉末的粒径是影响零件成型零件质量的重要因素，不同粒径大小都会适应不同的产品，但现有技术不能很好的根据需要筛分出来不同粒径的金属粉末，进而无法保证成型零件的精度。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种3D打印用金属粉末的制备工艺，旨在解决现有技术中的在采用旋转电极法生产金属粉末颗粒时，不能很好的根据需要筛分出来不同粒径的金属粉末，进而无法保证成型零件的精度的问题。[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述一种3D打印用金属粉末的制备工艺，包括以下步骤：[0007] 金属粉末制备本体内的电极头与自耗合金棒工作产生金属粉末；[0008] 金属粉末进入到下料管的定量下料机构，进行定量的下料；[0009] 然后金属粉末落入到重量筛分机构，根据金属粉末的重量不同，将其从不同的排料口排出；[0010] 排料口排出的金属粉末进入到对应的颗粒筛分机构，进行筛分；[0011] 颗粒筛分机构包括转动的锥形的筛分内筒，将不合格的物料筛出，且外侧套设有与筛分内筒匹配的筛分外筒，筛分外筒可以沿筛分内筒轴向移动，进而调节两者之间的排料间隙，可以实现不同粒径的金属粉末从排料间隙排出，最后得到需要的粒径的金属粉末颗粒。[0012] 本发明的进一步的技术方案为，所述颗粒筛分机构包括支架，支架上端分别与筛分内筒的两端转动连接，且筛分内筒的上端为大口端，筛分内筒上安装有驱动其转动的驱动组件，筛分外筒上安装有带动其沿着筛分内筒轴向移动的移动组件。[0013] 本发明的进一步的技术方案为，所述驱动组件包括安装在筛分内筒上的一号齿圈，一号齿圈上啮合有一号驱动齿轮，一号驱动齿轮上安装有驱动其转动的一号电机。[0014] 本发明的进一步的技术方案为，所述移动组件包括安装座，安装座上安装有导杆，导杆上滑动安装有与筛分外筒连接的推动板，安装座上转动安装有与推动板螺接有丝杠，丝杠上安装有驱动其转动的二号电机。[0015] 本发明的进一步的技术方案为，所述推动板上安装有驱动筛分外筒转动，加速金属粉末颗粒从排料间隙排出的转动组件，且推动板与筛分外筒转动连接。[0016] 本发明的进一步的技术方案为，所述转动组件包括安装在筛分外筒上的二号齿圈，二号齿圈上啮合有安装在推动板上的二号驱动齿轮，推动板上安装有驱动二号驱动齿轮转动的三号电机。[0017] 本发明的进一步的技术方案为，所述筛分内筒内壁安装有降低物料下落速度的螺旋板，筛分内筒与螺旋板同向转动，对物料产生向上的推力。[0018] 本发明的进一步的技术方案为，所述重量筛分机构包括与金属粉末制备本体的下料管连通的吹风管，吹风管一端安装有吹风的扇叶，吹风管上安装有驱动扇叶转动的四号电机，吹风管远离扇叶的一侧设置有多个出料口，且每个出料口均对应设置有颗粒筛分机构对金属粉末进行筛分。[0019] 本发明的进一步的技术方案为，所述金属粉末制备本体的下料管上连通有横向设置的料管，料管内转动安装有转轴，转轴上均匀安装有多个挡板，转轴一端与四号电机的输出端均设置有传动轮，且两个传动轮通过传动带连接，带动挡板转动，控制金属粉末落入到吹风管的量，同时避免扇叶产生的风力进入到下料管。[0020] 本发明的进一步的技术方案为，挡板与料管内壁滑动连接。[0021] 本发明的有益效果是：[0022] 1、该一种3D打印用金属粉末的制备工艺，金属粉末颗粒进入到筛分内筒，驱动组件带动筛分内筒转动，较大直径的颗粒与长条状颗粒顺着筛分内筒从下方的排料口排出，合格的物料从筛分内筒上的滤孔上掉落到筛分内筒与筛分外筒之间的排料间隙，为了根据需要筛分出来不同粒径的金属粉末，通过移动组件带动筛分外筒沿着筛分内筒轴向移动，改变两者之间的排料间隙大。鹗艨帕５牧＞洞笮》浅Ｐ。越鼋龆耘帕霞湎督形⒌骷纯，符合大小的金属颗粒经过滤孔进入到排料间隙，最后排出，可以实现筛分出不同粒径大小的金属粉末。[0023] 2、该一种3D打印用金属粉末的制备工艺，物料落入到吹风管内，四号电机带动扇叶转动，将金属粉末吹向出料口，根据金属粉末颗粒的大小不同，所以重量不同，较重的金属粉末颗粒从距离扇叶最近的出料口排出，较轻的金属粉末从较远的出料口排出，根据金属粉末的重量不同，对其进行初步分筛分，提高筛分的效果。附图说明[0024] 图1是本发明的具体实施例的立体图。[0025] 图2是本发明的具体实施例的主视图。[0026] 图3是本发明的具体实施例的右视图。[0027] 图4是本发明的具体实施例筛分内筒的结构示意图。[0028] 图5是本发明的具体实施例筛分内筒的剖视图。[0029] 图6是本发明的具体实施例吹风管的剖视结构示意图。[0030] 图7是本发明的具体实施例金属粉末制备本体的剖视图。[0031] 图中：1、金属粉末制备本体；2、筛分内筒；3、筛分外筒；4、料管；5、吹风管；6、螺旋板；101、电极头；102、自耗合金棒；201、一号齿圈；202、一号驱动齿轮；203、一号电机；301、推动板；302、安装座；303、导杆；304、丝杠；305、二号电机；307、二号齿圈；308、二号驱动齿轮；309、三号电机；401、转轴；402、挡板；403、传动轮；5、吹风管；501、四号电机；502、扇叶；503、出料口。具体实施方式[0032] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。[0033] 如图1?7所示，一种3D打印用金属粉末的制备工艺，包括以下步骤：[0034] 金属粉末制备本体1内的电极头101与自耗合金棒102工作产生金属粉末；[0035] 金属粉末进入到下料管的定量下料机构，进行定量的下料；[0036] 然后金属粉末落入到重量筛分机构，根据金属粉末的重量不同，将其从不同的排料口排出；[0037] 排料口排出的金属粉末进入到对应的颗粒筛分机构，进行筛分；[0038] 颗粒筛分机构包括转动的锥形的筛分内筒2，将不合格的物料筛出，且外侧套设有与筛分内筒2匹配的筛分外筒3，筛分外筒3可以沿筛分内筒2轴向移动，进而调节两者之间的排料间隙，可以实现不同粒径的金属粉末从排料间隙排出，最后得到需要的粒径的金属粉末颗粒。[0039] 在本具体实施例中，电极头101与自耗合金棒102均由驱动件驱动，进行转动，同时自耗合金棒102端面受电弧加热而熔融为液体,并在高速旋转的离心力的作用下,将液体抛出并粉碎为细小液滴，液滴受到高温变为金属粉末落入到定量下料机构，然后经过颗粒筛分机构进入到筛分内筒2，驱动组件带动筛分内筒2转动，较大直径的颗粒与长条状颗粒顺着筛分内筒2从下方的排料口排出，合格的物料从筛分内筒2上的滤孔上掉落到筛分内筒2与筛分外筒3之间的排料间隙，为了根据需要筛分出来不同粒径的金属粉末，通过移动组件带动筛分外筒3沿着筛分内筒2轴向移动，改变两者之间的排料间隙大。鹗艨帕５牧＞洞笮》浅Ｐ。越鼋龆耘帕霞湎督形⒌骷纯，符合大小的金属颗粒经过滤孔进入到排料间隙，最后排出，可以实现筛分出不同粒径大小的金属粉末。[0040] 本发明的另一具体实施例中，如图4、5所示，颗粒筛分机构包括支架，支架上端分别与筛分内筒2的两端转动连接，且筛分内筒2的上端为大口端，筛分内筒2上安装有驱动其转动的驱动组件，筛分外筒3上安装有带动其沿着筛分内筒2轴向移动的移动组件；筛分内筒2的倾斜角度为30?90度，优选为60度。[0041] 具体的，如图4所示，驱动组件包括安装在筛分内筒2上的一号齿圈201，一号齿圈201上啮合有一号驱动齿轮202，一号驱动齿轮202上安装有驱动其转动的一号电机203；一号电机203带动一号驱动齿轮202转动，进而使得一号齿圈201带动筛分内筒2转动。一号齿圈201与一号驱动齿轮202的结构也可以为驱动轮结构。[0042] 进一步的，如图4所示，移动组件包括安装座302，安装座302上安装有导杆303，导杆303上滑动安装有与筛分外筒3连接的推动板301，安装座302上转动安装有与推动板301螺接有丝杠304，丝杠304上安装有驱动其转动的二号电机305；二号电机305带动丝杠304转动，进而使得推动板301沿着导杆303带动筛分外筒3移动。该结构还可以为电动伸缩杆结构，推动筛分外筒3移动。[0043] 优选的，推动板301上安装有驱动筛分外筒3转动，加速金属粉末颗粒从排料间隙排出的转动组件，且推动板301与筛分外筒3转动连接。[0044] 具体的，如图4所示，转动组件包括安装在筛分外筒3上的二号齿圈307，二号齿圈307上啮合有安装在推动板301上的二号驱动齿轮308，推动板301上安装有驱动二号驱动齿轮308转动的三号电机309；使用时：三号电机309带动二号驱动齿轮308转动，进而带动二号齿圈307与筛分外筒3转动。[0045] 进一步的，筛分内筒2内壁安装有降低物料下落速度的螺旋板6，筛分内筒2与螺旋板6同向转动，对物料产生向上的推力；使用时：可以有效的降低物料在筛分内筒2内的下落速度，延长筛选的时间，使得物料能够实现充分的筛分。[0046] 优选的，如图6所示，重量筛分机构包括与金属粉末制备本体1的下料管连通的吹风管5，吹风管5一端安装有吹风的扇叶502，吹风管5上安装有驱动扇叶502转动的四号电机501，吹风管5远离扇叶502的一侧设置有多个出料口503，且每个出料口503均对应设置有颗粒筛分机构对金属粉末进行筛分；使用时：物料落入到吹风管5内，四号电机501带动扇叶502转动，将金属粉末吹向出料口503，根据金属粉末颗粒的大小不同，所以重量不同，较重的金属粉末颗粒从距离扇叶502最近的出料口503排出，较轻的金属粉末从较远的出料口503排出，根据金属粉末的重量不同，对其进行初步分筛分，提高筛分的效果。[0047] 优选的，如图6、7所示，金属粉末制备本体1的下料管上连通有横向设置的料管4，料管4内转动安装有转轴401，转轴401上均匀安装有多个挡板402，转轴401一端与四号电机501的输出端均设置有传动轮403，且两个传动轮403通过传动带连接，带动挡板402转动，控制金属粉末落入到吹风管5的量，同时避免扇叶502产生的风力进入到下料管；使用时：金属粉末落入到挡板402之间，四号电机501带动挡板402转动，挡板402转动到下方时，物料落下，根据挡板402转动的速度同时，实现控制物料的下落速度，进而可以提高筛分的效果，还可以避免扇叶502产生的风力侧漏，进入到下料管，影响物料的下落。[0048] 优选的，如图6、7所示，挡板402与料管4内壁滑动连接；使用时：增加密封效果，有效的防止扇叶502产生的风力侧漏，进入到下料管，。[0049] 在本发明的描述中，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；可以是直接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0050] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0051] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

专利地区：陕西

专利申请日期：2022-11-14

专利公开日期：2024-11-12

专利公告号：CN115780262B