【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及增材制造，特別針對流動性較差的微納米陶瓷粉末及其他不規則形狀粉末的連續均勻供粉技術。
技術介紹
1、增材制造技術是目前最先進和最具潛力的制造技術之一。該技術通過逐層添加材料可以直接成形三維零部件或大型結構件，還可以修復缺損零件，具有材料利用率高、設計自由度高等優點。在高性能、高精度增材制造領域，微納米粉末增材制造逐漸增多，需要保證送粉的連續性和均勻性，這對傳統送粉系統提出了挑戰。
2、對于微納米陶瓷粉末及其他不規則形狀粉末，由于其顆粒極小，比表面積大，顆粒間的范德華力和靜電力較強，導致粉末容易發生團聚現象，進而導致粉末流動性差。在傳統送粉系統中，這種團聚現象會導致粉末下料困難甚至完全堵塞送粉管道，影響供粉的連續性和均勻性，最終可能導致打印過程中斷或失敗。
3、因此，我們提出了一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置與方法以解決
技術介紹
中提到的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置與方法，以解決現有技術中微納米陶瓷粉末及其他不規則形狀粉末在供粉過程中遇到的連續性和均勻性問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，包括機箱柜控制柜，所述機箱控制柜的一側安裝有集成控制系統，另一側固定粉末儲存倉，所述粉末儲存倉的下方安裝多級傳送帶，所述多級傳送帶的末端設置氣流發生裝置，所述氣流發生裝置的上方設置粉末均
4、在一種可能實現的方式中，所述粉末儲存倉包括粉倉蓋，所述粉倉蓋的上方通過螺紋安裝粉倉密封蓋，所述粉倉密封蓋的上方通過螺栓安裝外加振動泵，所述振動泵包括一個可調節的振動頻率控制器，以適應不同類型和粒度的粉末，所述粉倉蓋的一側安裝氣壓平衡閥，所述粉倉蓋通過三根長螺釘與儲粉罐連接，并利用o形密封圈增強密封性，所述儲粉管內壁涂有防粘材料，以減少粉末附著，所述儲粉罐通過螺釘與下料漏斗連接，所述下料漏斗通過四個定位銷與下方支撐座定位，所述支撐座通過螺紋安裝于基座的上方。
5、在一種可能實現的方式中，所述多級傳送帶包括一級傳送帶和二級傳送帶，所述一級傳送帶安裝于下料漏斗的正下方，所述二級傳送帶安裝于一級傳送帶和氣流發生裝置之間，傳送帶利用轉速線性可調電機驅動，并通過集成控制系統調節電機轉速。
6、在一種可能實現的方式中，所述氣流發生裝置包括進料口，所述進料口內部安裝錐形上料漏斗，所述錐形上料漏斗的下方安裝四個鼓風機，并用轉速線性可調電機驅動，所述錐形上料漏斗的上方安裝套筒，所述套筒上方安裝o形密封圈保證氣流發生裝置與粉料均衡器之間的密封，所述套筒的一側安裝配位鍵保證氣流發生裝置與粉料均衡器的正確相對位置，通過所述氣流發生裝置中的鼓風機產生的高速氣流有效吹散團聚結塊的粉末，保證送粉過程的連續性。
7、在一種可能實現的方式中，所述粉末均衡器包括上腔體，所述上腔體通過8個螺栓與下腔體連接，所述上腔體的頂部安裝個粉末均勻度傳感器，所述下腔體的一側通過螺紋安裝橫向氣流進氣閥，所述橫向氣流進氣閥用于向橫向氣流環形進氣道通入高速惰性氣體，所述橫向氣流環形進氣道的上方均布6個橫向氣流噴嘴，所述橫向氣流噴嘴通過內部微小電機控制，可以沿其自身軸線360°旋轉，所述下腔體的另一側通過螺紋安裝豎向氣流進氣閥，所述豎向氣流進氣閥用于向豎向氣流環形進氣道通入高速惰性氣體，所述豎向氣流環形進氣道上方安裝16個環形分布的豎向氣流噴嘴，所述下腔體的底部通過螺紋連接粉末輸送端口，所述粉末輸送端口包括可調節的閥門，以控制粉末的流量和輸送速度，所述粉末輸送端口的上方設置圓形粉末篩網，通過所述粉末均衡器的特殊結構以及所述橫向氣流噴嘴，豎向氣流噴嘴的攪拌作用，保證混合粉末的均勻性。
8、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
9、該增材制造用微納米粉末連續均勻送粉器由機箱柜控制柜、粉末儲存倉、多級傳送帶、氣流發生裝置、粉末均衡器組成。
10、機箱控制柜用于安裝固定剩下四個模塊，以及通過內嵌集成控制系統控制送粉器的設備運行。粉末儲存倉用于儲存不同種類的增材制造用粉末，防止粉末受潮或污染。
11、多級傳送帶包含一級傳送帶和二級傳送帶，一級傳送帶安裝于下料漏斗的正下方，二級傳送帶安裝于一級傳送帶和氣流發生裝置之間，傳送帶利用轉速線性可調電機驅動，并通過集成控制系統調節電機轉速，精確控制每分鐘的送粉量。
12、氣流發生裝置位于二級傳送帶末端，內部安裝錐形上料漏斗，錐形上料漏斗下方安裝四個鼓風機，并用轉速線性可調電機驅動，通過氣流發生裝置中的鼓風機有效吹散團聚結塊的粉末，保證送粉過程的連續性。
13、粉末均衡器位于氣流發生裝置正上方，內部包含6個環形分布的橫向氣流噴嘴和16個環形分布的豎向氣流噴嘴，當氣流發生器將吹散的粉末送進粉末均衡器后，利用粉末均衡器的特殊結構以及橫向氣流噴嘴，豎向氣流噴嘴的攪拌作用，保證混合粉末的均勻性。最后通過可調節流量的粉末輸送端口，將均勻化的粉末輸送至熔池中。
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1.一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，包括機箱控制柜(1)，所述機箱控制柜(1)的一側安裝有集成控制系統，用于控制整個送粉過程，另一側固定粉末儲存倉(2)，用于存放不同種類的增材用粉末，所述粉末儲存倉(2)的下方安裝多級傳送帶(3)，用于將粉末儲存倉(2)內的粉末運送至氣流發生裝置(4)，所述多級傳送帶(3)的末端設置氣流發生裝置(4)，用于吹散團聚粘連的粉末，并將粉末吹至粉末均衡器(5)，所述氣流發生裝置(4)的上方設置粉末均衡器(5)，用于將不同種類的增材粉末混合均勻，最后通過負壓系統，將混合粉末通過輸粉管運送至增材區，與高能熱源匯聚形成熔池。
2.根據權利要求1所述的一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，其特征在于，所述粉末儲存倉(2)包括粉倉蓋(205)，所述粉倉蓋(205)的上方通過螺紋安裝粉倉密封蓋(203)，所述粉倉密封蓋(203)的上方通過螺栓安裝外加振動泵(201)，所述外加振動泵(201)包括一個可調節的振動頻率控制器，以適應不同類型和粒度的粉末，所述粉倉蓋的一側安裝氣壓平衡閥(202)，所述粉倉蓋(205)通過三根長螺釘(
3.根據權利要求1所述的一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，其特征在于，所述多級傳送帶(3)包括一級傳送帶(301)和二級傳送帶(302)，所述一級傳送帶(301)安裝于下料漏斗(212)的正下方，所述二級傳送帶(302)安裝于一級傳送帶(301)和氣流發生裝置(4)之間，傳送帶利用轉速線性可調電機驅動，并通過集成控制系統調節電機轉速。
4.根據權利要求1所述的一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，其特征在于，所述氣流發生裝置(4)包括進料口(401)，所述進料口內部安裝錐形上料漏斗(402)，所述錐形上料漏斗的下方安裝四個鼓風機(403)，并用轉速線性可調電機(404)驅動，所述錐形上料漏斗的上方安裝套筒(405)，所述套筒(405)上方安裝O形密封圈(407)保證氣流發生裝置(4)與粉料均衡器(5)之間的密封，所述套筒(405)的一側安裝配位鍵(406)保證氣流發生裝置(4)與粉料均衡器(5)的正確相對位置，通過所述氣流發生裝置(4)中的鼓風機(403)產生的高速氣流對粉末的沖擊和剪切作用有效打散團聚粘連的粉末，保證送粉過程的連續性。
5.根據權利要求1所述的一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，其特征在于，所述粉末均衡器(5)包括上腔體(501)，所述上腔體(501)通過8個螺栓(502)與下腔體(503)連接，所述上腔體(501)的頂部安裝4個粉末均勻度傳感器(506)，所述下腔體(503)的一側通過螺紋安裝橫向氣流進氣閥(508)，所述橫向氣流進氣閥(508)用于向橫向氣流環形進氣道(504)通入高速惰性氣體，所述橫向氣流環形進氣道(504)的上方均布6個橫向氣流噴嘴(505)，所述橫向氣流噴嘴(505)通過內部微小電機控制，可沿其自身軸線360°旋轉，所述下腔體(503)的另一側通過螺紋安裝豎向氣流進氣閥(511)，所述豎向氣流進氣閥(511)用于向豎向氣流環形進氣道(512)通入高速惰性氣體，所述豎向氣流環形進氣道上方安裝16個環形分布的豎向氣流噴嘴(507)，所述下腔體(503)的底部通過螺紋連接粉末輸送端口(509)，所述粉末輸送端口(509)包括可調節的閥門，以控制粉末的流速，所述粉末輸送端口(509)的上方設置圓形粉末篩網(510)，通過所述粉末均衡器(5)的特殊結構以及所述橫向氣流噴嘴(505)，豎向氣流噴嘴(507)的攪拌作用，保證混合粉末的均勻性。
6.一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置使用方法，其特征在于，所述增材制造用微納米粉末連續均勻送粉器利用如權利要求1～5任一項所述的設備完成，所述增材制造用微納米粉末連續均勻送粉器的使用方法包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，包括機箱控制柜(1)，所述機箱控制柜(1)的一側安裝有集成控制系統，用于控制整個送粉過程，另一側固定粉末儲存倉(2)，用于存放不同種類的增材用粉末，所述粉末儲存倉(2)的下方安裝多級傳送帶(3)，用于將粉末儲存倉(2)內的粉末運送至氣流發生裝置(4)，所述多級傳送帶(3)的末端設置氣流發生裝置(4)，用于吹散團聚粘連的粉末，并將粉末吹至粉末均衡器(5)，所述氣流發生裝置(4)的上方設置粉末均衡器(5)，用于將不同種類的增材粉末混合均勻，最后通過負壓系統，將混合粉末通過輸粉管運送至增材區，與高能熱源匯聚形成熔池。
2.根據權利要求1所述的一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，其特征在于，所述粉末儲存倉(2)包括粉倉蓋(205)，所述粉倉蓋(205)的上方通過螺紋安裝粉倉密封蓋(203)，所述粉倉密封蓋(203)的上方通過螺栓安裝外加振動泵(201)，所述外加振動泵(201)包括一個可調節的振動頻率控制器，以適應不同類型和粒度的粉末，所述粉倉蓋的一側安裝氣壓平衡閥(202)，所述粉倉蓋(205)通過三根長螺釘(206)與儲粉罐(207)連接，并利用o形密封圈(204)增強密封性，所述儲粉罐(207)內壁涂有防粘材料，以減少粉末附著，所述儲粉罐(207)通過螺釘(211)與下料漏斗(212)連接，所述下料漏斗(212)通過四個定位銷(208)與下方支撐座(209)定位，所述支撐座(209)通過螺紋安裝于基座(210)的上方。
3.根據權利要求1所述的一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，其特征在于，所述多級傳送帶(3)包括一級傳送帶(301)和二級傳送帶(302)，所述一級傳送帶(301)安裝于下料漏斗(212)的正下方，所述二級傳送帶(302)安裝于一級傳送帶(301)和氣流發生裝置(4)之間，傳送帶利用轉速線性可調電機驅動，并通過集成控制系統調節電機轉速。
4.根據權利要求1所述的一種增材制造用不規則雙尺度粉末連續均勻送粉裝置，其特征在于，所述氣流發生裝置(4)包括進料口(4...
【專利技術屬性】
技術研發人員：占小紅，曹夢藝，王磊磊，張家豪，熊鵬鵬，
申請(專利權)人：南京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
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