成分调控装置、方法及金属材料高通量制备系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113828241A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202111417185.2(22)申请日2021.11.26(71)申请人北京煜鼎增材制造研究院有限公司地址100096北京市海淀区西三旗建材城内建中路12幢一层1205号(72)发明人不公告发明人(51)Int.Cl.B01F15/04(2006.01)B01F15/02(2006.01)B01F7/18(2006.01)B01F3/12(2006.01)B22F1/00(2006.01)B22F3/105(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称成分调控装置、方法及金属材料高通量制备系统(57)摘要本发明公开了一种成分调控装置、方法及金属材料高通量制备系统，通过独特的称重阀门设计，配合高精称重台和处理器控制装置，以及相应的调控方法，能够准确对各合金元素粉末进行准确称重，从而能够保证各合金元素在混合后粉末中的含量与在高通量设计目标合金中的含量保持一致；同时，通过湿法混粉，能够使得混粉更为均匀；同时能够在一次注液混合送粉后，再次注液，这样，一方面能避免少量合金元素粉末残留于混粉腔而不能全部进入混合粉末从而提高精确性，另一方面能通过二次注液，将混粉仓内残留粉末清洗干净，避免影响下一设计成分的调控精度。CN113828241ACN113828241A权利要求书1/2页1.一种成分调控装置，其特征在于：所述成分调控装置包括由上至下依次设置的装粉部、配粉部和混粉部；所述装粉部具有多个相互独立的装粉仓，每个所述装粉仓的下部设置筛网；所述配粉部具有多个相互独立的、与装粉仓一一对应的配粉仓、称重仓和称重台；所述配粉仓上部通过管路与对应的所述装粉仓的底部连通；所述配粉仓下部开设有出粉口；所述出粉口下方设有称重阀门和称重阀门电控电机，所述称重阀门为金属薄片，所述金属薄片上开设有两个形状与所述出粉口相通的通孔，并且其中一个通孔上设置有筛网；所述称重阀门贴设在所述出粉口下方，并在所述称重阀门电控电机的控制下转动，以在配粉时所述两个通孔的一个与所述出粉口相对从而使得粉末由出粉口流出，而在不配粉时所述金属薄片的除两个通孔外的其余部分将所述出粉口封堵从而使得粉末不能由出粉口流出；所述称重仓与所述出粉口对应位置顶部开口，且所述称重仓一侧设有喷气口和喷气电控阀门，所述称重仓的另一侧设有送粉管；所述称重仓置于称重台上，称重台实时监测所述称重仓的质量变化；所述配粉部还设有处理器，所述处理器与所述称重阀门电控电机、喷气电控阀门和称重台通信连接；所述混粉部包括混粉腔、搅拌器和供液管路；所述送粉管末端伸入所述混粉腔上部；所述搅拌器设置在混粉腔内，由与搅拌电机连接的旋杆和设在旋杆上的搅拌叶片组成；所述供液管路包括流量检测控制阀门和进液口，所述进液口设置在所述混粉腔内壁上；所述混粉腔底部设有出粉电控阀门；所述混粉部还设有处理器，所述处理器与流量检测控制阀门、所述搅拌电机和出粉电控阀门通信连接。2.根据权利要求1所述的成分调控装置，其特征在于，所述金属薄片为60°角扇形，转动轴位于所述扇形的圆心附近，带有筛网的通孔设在所述扇形的圆周的正中，没有筛网的通孔设在带有筛网的通孔的一侧。3.根据权利要求1所述的成分调控装置，其特征在于，所述配粉仓由上至下截面积逐渐变小，且配粉仓内由上至下设置3层筛网。4.根据权利要求1所述的成分调控装置，其特征在于，所述称重台还具有高度调节旋杆，用以调节称重台上下移动，以带动称重仓上下移动，从而改变出粉口与称重仓底部的距离。5.一种使用权利要求1‑4任意一项所述的成分调控装置的成分调控方法，其特征在于：1）将高通量设计的多种合金元素粉末分别对应装入多个装粉仓中，合金元素粉末从装粉仓通过管路进入配粉仓；2）控制各个称重阀门转动以使得没有筛网的通孔对准所述出粉口，以使得各种所述合金元素粉末下落至称重仓，称重台对称重仓的质量变化进行监测；当称重仓的质量变化达到该种合金元素粉末需求的预设比例时，控制称重阀门转动以使得有筛网的通孔对准所述出粉口，以使得该种合金元素粉末继续下落至称重仓，称重台对称重仓的质量变化继续进行监测；当称重仓的质量变化达到该种合金元素粉末的需求时，控制称重阀门转动以使得金属薄片无通孔处对准所述出粉口，以封堵所述出粉口，停止该种合金元素粉末再进入称重仓；3）启动喷气电控阀门，以从喷气口喷吹气体，从而将称重仓内满足需求的该种合金元素粉末吹至送粉管，并进入混粉腔内；2CN113828241A权利要求书2/2页4）当完成所有所述高通量设计的合金元素粉末均进入混粉腔后，启动流量检测控制阀门，将一定量的混粉液从进液口送入混粉腔内，同时启动搅拌电机驱动搅拌叶片旋转，以对混粉腔内