超声波金属制粉机的工作原理及介绍

一、工作原理

‌超声波金属制粉设备的工作原理‌是通过超声波高频振动（20KHz～50KHz）将金属溶液的滴液破碎成微细雾滴。

设备选用的超声波频率越高，所产出的雾化粒径将愈发细小。

金属溶液持续等量滴在超声波雾化工具头上，在超声波振动的作用下，飞溅产生雾化，在特定的空间条件下得到冷却并凝固，获得细微的金属粉末。

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二、设备主要组成

1.超声波系统：FUNSONIC‌超声波发生器+‌超声波换能器+‌变幅杆+‌雾化工具头‌

负责将220v50Hz的交流电高效转换为高频振动的机械能‌。将接触到工具头的金属液体雾化‌。

2.反应釜：

   特定的加工作业空间；雾化后的固化条件，如气体；便于成品颗粒的收集。

3.电气控制箱：

运行状态的设置和自动化控制、异常报警。

4.气体发生器和金属熔解坩埚、支架：

提供反应釜中为生成颗粒所需的环境条件，而注入特定气体（如N2、Ar)。

坩埚中加热溶解固体金属，熔体经管道流入到工具头附近的出口位。

三、制粉过程（简介）

1、金属熔炼：将金属原料加热至熔融状态。

2、超声波处理：金属熔体流滴到高频振动的超声波雾化工具头上。

3、雾化与凝固：熔体被击碎成微小液滴（雾状），在冷却介质中快速凝固成微小颗粒。

4、粉末收集：成品颗粒收集后进行后续处理。

四、设备特点‌

1、高精度控制：可实现粉末粒度在10-150μm范围内精确调控，粒度分布窄（±10%以内）。

2、高球形度：粉末球形度可达99%以上，流动性优异。

3、低氧含量：全封闭气体保护，粉末氧含量低于100ppm。

4、高纯净度：物理雾化方式避免气体杂质引入，粉末纯净度高。

5、智能化操作：配备自动控制系统，实现一键式操作和远程监控。

五、技术优势

1、超声波金属制粉机与传统气雾化法相比，能耗降低40%以上。

2、粉末收得率提高至95%以上。

3、设备运行稳定，维护成本低。

4、适应多种金属材料，包括钛合金、高温合金、铝合金等。

5、生产过程环保，无废气废水排放。

六、应用领域

1、增材制造：为3D打印提供优质金属粉末原料，满足3D打印对粉末粒度、纯净度和形貌的高要求‌。

2、粉末冶金：制备高性能粉末冶金制品。

3、表面工程：用于热喷涂、冷喷涂等表面改性技术。

4、电子材料：生产电子浆料用超细金属粉末。

5、生物医疗：制备医用植入体材料。

参考文献：

  《金属超声雾化技术的研究进展》  陕西科技大学 党新安教授等；

  《新型超声雾化技术制备球形金属粉末》  北京有色金属研究总院 张曙光总工等。