Способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке под воздействием ультразвука

Изобретение относится к области металлургии, а именно к формированию металлических порошков для аддитивных технологий. Предлагается способ формирования металлических порошков, включающий подачу цилиндрической металлической заготовки в плазмотронную установку с инертной газовой средой, оплавление торца цилиндрической металлической заготовки плазменными струями под воздействием стоячей ультразвуковой волны с обеспечением распыления и затвердевания расплавленных металлических частиц в полете, отличающийся тем, что распыляют металлические частицы заданного одинакового размера посредством кольцевого ультразвукового излучателя, формирующего стоячую волну внутри цилиндрической заготовки, и кольцевых ультразвуковых излучателей, формирующих стоячую волну снаружи на краю расплавленного торца цилиндрической металлической заготовки. Обеспечивается формирование металлического сферического порошка одинакового размера. 1 ил.

 

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.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по формированию металлических сферических гранул одинакового размера.

Эта задача решается тем, что в способе формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке под воздействием ультразвука, который включает подачу и оплавление торца цилиндрической заготовки плазменными струями с распылением и затвердеванием расплавленных металлических частиц при полете в инертной газовой среде. Для формирования расплавленных металлических частиц одинакового размера при помощи ультразвуковых излучателей внутри цилиндрической заготовки формируется стоячая волна и снаружи на краях оплавленного торца также формируется в инертной газовой среде стоячая волна, параметры которой определяют размер распыляемых расплавленных металлических частиц.

В сравнении с известным способом в предлагаемом способе расплавленные металлических частицы разлетаются по достижении ими размеров соразмерных длинам волн ультразвуковых колебаний как внутри вращающейся цилиндрической заготовки, так и снаружи. Изменение частоты ультразвуковых колебаний позволяет осуществить управление процессом формирования металлических частиц определенного размера.

На фиг. 1 изображен способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке под воздействием ультразвука.

Цилиндрическая заготовка 2 подается под плазменные струи 3 излучателей 4. На торце образуется в инертной газовой среде расплавленные металлические частицы. Кольцевой ультразвуковой излучатель 5 формирует стоячую волну внутри цилиндрической заготовки. Кольцевые ультразвуковые излучатели 6 создают ультразвуковые волны в инертной газовой среде и за счет интерференции на краю расплавленного конца цилиндрической заготовки 2 создают снаружи стоячую волну, которая совместно со стоячей волной изнутри оказывают влияний на формирование размеров расплавленных металлических частиц и момент их отрыва.

Таким образом, способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий в плазмотронной установке под воздействием ультразвука согласно изобретению, решает задачу по формированию металлических частиц одинакового размера 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.

Способ формирования металлических порошков для аддитивных технологий, включающий подачу цилиндрической металлической заготовки в плазмотронную установку с инертной газовой средой, оплавление торца цилиндрической металлической заготовки плазменными струями под воздействием стоячей ультразвуковой волны с обеспечением распыления и затвердевания расплавленных металлических частиц в полете, отличающийся тем, что распыляют металлические частицы заданного одинакового размера посредством кольцевого ультразвукового излучателя, формирующего стоячую волну внутри цилиндрической заготовки, и кольцевых ультразвуковых излучателей, формирующих стоячую волну снаружи на краю расплавленного торца цилиндрической металлической заготовки.