Способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке с сортировкой по массе в электрическом поле Российский патент 2021 года по МПК B22F1/00 B22F9/14 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к порошковой металлургии и способам получения металлических порошков, главным образом, из жаропрочных никелевых сплавов.

Существует способ получения сферических порошков и гранул, включающий вращение цилиндрической заготовки вокруг горизонтальной оси, оплавление торца заготовки плазменной струей дугового плазмотрона, отрыв расплавленных металлических частиц от кромки торца заготовки под действием центробежных сил и затвердевание металлических частиц при полете в газовой среде [1]. Недостатком указанного способа является формирование гранул металлического порошка разного размера. Недостатком указанного способа является формирование гранул металлического порошка разного размера без сортировки.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по сортировке металлических сферических гранул по размеру.

Эта задача решается тем, что в способе формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке с сортировкой по массе в электрическом поле, который включает подачу и оплавление торца цилиндрической заготовки плазменными струями с распылением и затвердеванием расплавленных металлических частиц при полете в инертной газовой среде и для сортировки расплавленных металлических частиц по размеру применяются два электрода, которые формируют высоковольтное нелинейное электрическое поле для более сильного отклонения траекторий менее тяжелых металлических частиц с последующим накоплением их в отдельных секциях контейнеров для порошков различных габаритов.

В сравнении с известным способом в предлагаемом способе расплавленные металлические частицы разлетаются не в разные стороны (в форме конуса), а в начале в верхней части электродов они фокусируются в узкий плоский пучок, который в нижней части электродов сортируется по криволинейным траекториям. Причем, чем меньше масса металлических частиц, тем сильнее они будут отталкиваться от правого прямолинейного электрода в сторону левого криволинейного электрода.

На фиг. 1 изображен способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке с сортировкой по массе в электрическом поле.

Цилиндрическая заготовка 2 подается под плазменные струи 3 излучателей 4. На торце образуется в инертной газовой среде расплавленные металлические частицы различного размера. На прямолинейный электрод 6 подается больший потенциал, чем на криволинейный электрод 5. В результате формируется криволинейное электрическое поле. Заряженные металлические частицы, при движении в криволинейном электрическом поле будут также двигаться криволинейно. Более легкие металлические частицы будут отклоняться сильнее и попадут в контейнер 7. Более тяжелые металлические частицы будут отклоняться меньше и попадут в контейнер 9. Металлические частицы промежуточного размера попадут в контейнер 8.

Таким образом, способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке с сортировкой по массе в электрическом поле согласно изобретению, решает задачу по сортировке изготавливаемых порошков для последующего использования в 3D принтерах. Это позволяет достигнуть технический результат, выражающийся в повышении качества изделий, производимых из полученных порошков и гранул одинакового размера, а также снижении брака данных изделий.

Литература

1. Патент на изоретение РФ №2361698. Способ получения сферических порошков и гранул / Давыдов А.К., Миронов В.И., Кононов С.А., Казённов В.К., Фаткуллин О.Х., Каринский В.Н., Куцын В.И. Опубл. 20.07.2009. Бюл. №20.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к порошковой металлургии и способам получения металлических порошков. Способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке с сортировкой по массе в электрическом поле включает подачу и оплавление торца цилиндрической заготовки плазменными струями с распылением и затвердеванием расплавленных металлических частиц при полете в инертной газовой среде. Для сортировки расплавленных металлических частиц по размеру применяют два электрода, которые формируют высоковольтное нелинейное электрическое поле, обеспечивающее более сильное отклонение траекторий менее тяжелых металлических частиц с последующим накоплением их в отдельных секциях контейнеров для порошков различных размеров. Способ обеспечивает сортировку металлических сферических гранул по размеру. 1 ил.

Способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке с сортировкой по массе в электрическом поле, включающий подачу и оплавление торца цилиндрической заготовки плазменными струями с распылением и затвердеванием расплавленных металлических частиц при полете в инертной газовой среде, отличающийся тем, что сортировку расплавленных металлических частиц по размеру осуществляют с использованием двух электродов, формирующих высоковольтное нелинейное электрическое поле, обеспечивающее более сильное отклонение траекторий менее тяжелых металлических частиц с последующим накоплением их в отдельных секциях контейнеров для порошков различных размеров.