一种生物医用钛合金球形粉设备及使用方法与流程

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1.本发明涉及金属粉末制备技术领域，具体为一种生物医用钛合金球形粉设备及使用方法。

背景技术：

2.钛及钛合金作为一种传统医用金属材料由于具有生物相容性、优异的机械性能和耐腐蚀性，在外科和医用植入体方面被广泛使用，例如人造关节、牙种植体、骨替代物和髋关节置换等，钛合金粉末不同于镍基高温合金等常规金属粉末，其极强的室温吸氧特性及高温反应活性，使得钛合金粉末制备工艺异于常规金属粉末。
3.现有技术中，如公开号为：cn113996797a的一种钛合金球形粗粉的低成本回收再制粉工艺，该专利通过采用无压烧结工艺将粗钛粉直接烧结成棒材，避免了常规的成型烧结、熔炼等复杂工艺以及由此带来的杂质控制等问题。
4.但是上述技术中，现有的钛合金球形粉设备在加工中，需要不断进行辊锻、轧制、热处理等多次工序，导致存在孔隙率低、组织成分均匀性差的问题，且传统非球形钛粉的制备工艺难以满足金属增材制造对球形度、流动性的要求。
5.针对这些缺陷，设计一种生物医用钛合金球形粉设备及使用方法，是很有必要的。

技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种生物医用钛合金球形粉设备及使用方法，可以解决现有技术中的钛合金球形粉设备需要不断运输进行多次工序，影响产品质量，且传统非球形钛粉的制备工艺难以满足金属增材制造对球形度、流动性的要求的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物医用钛合金球形粉设备，包括：
8.低能球磨机，所述低能球磨机用于对氢化物粉磨工作，所述低能球磨机的外部两侧分别安装有进料管和出料板，所述出料板的下端安装有支撑架，所述进料管的下端安装有用于抬升低能球磨机的电动液压缸；
9.还包括有：
10.送料机，用于输送低能球磨后的复合粉体的送料机位于所述低能球磨机的一侧，所述送料机的内部安装有用于送料的传送带；
11.烧结箱，用于烧结复合粉体的烧结箱位于所述送料机的一侧，所述烧结箱的一侧安装有用于回收传送带下表面复合粉体的回收箱，所述回收箱与烧结箱之间安装有隔板；
12.真空装置，用于对低能球磨机内部和烧结箱内部抽真空的真空装置位于所述烧结箱的外表面，所述真空装置的一端延伸至烧结箱内部与烧结箱密封连接。
13.优选的，所述低能球磨机的外部两侧均焊接连接有传动齿轮，且所述低能球磨机的后端安装有驱动设备支架，所述驱动设备支架的上端安装有两个伺服电机，两个所述伺服电机的外部一端均连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与传动齿轮啮合连接，所述驱动设备
支架的上端面设置有一体成型的滑动槽，所述伺服电机的下端固定连接有滑动座，所述滑动座嵌入滑动槽内部与驱动设备支架滑动连接，所述驱动设备支架的外部安装有电动机，所述电动机的一端通过联轴器连接有丝杠，所述丝杠贯穿滑动座的内部与滑动座螺纹连接。
14.优选的，所述送料机的内部安装有三个送料辊，且三个送料辊均与传送带啮合连接，所述传送带的外表面设置有一体成型的隔条，所述隔条用于防止粉体滑落，且所述送料机的外部安装有辊电机，所述辊电机与送料辊通过电机轴连接，所述送料机的上端一侧安装有下料板。
15.优选的，所述烧结箱的上端安装有进料斗，所述进料斗的下端、出料板的内部和进料管的内部均安装有电磁阀，所述进料斗进料口的位置与下料板的下料位置相对应，所述烧结箱的内部外表面安装有安装箱，所述安装箱的内部安装有燃烧器和氢气输送泵，且氢气输送泵的一端设置有氢气进管，所述氢气进管和燃烧器均延伸至烧结箱的内部与烧结箱密封连接，所述真空装置的外部安装有第一真空泵，所述第一真空泵的一端通过输气管连接有转接头，所述转接头通过软管与出料板的下端密封连接，所述真空装置的内部安装有第二真空泵，所述第二真空泵与烧结箱密封连接。
16.优选的，所述烧结箱与回收箱焊接连接，所述回收箱的上端面设置有回收口，所述回收口的下方安装有导料滑板，所述导料滑板与回收箱设置为一体结构，所述回收箱的上端安装有驱动电机，所述驱动电机的一侧安装有清扫辊，所述清扫辊的外表面与传送带的下端面贴合。
17.优选的，所述烧结箱的外部安装有密封盖板，所述密封盖板与烧结箱通过密封层密封连接，所述安装箱的外部一侧安装有电动缸，所述电动缸的一端与密封盖板固定连接，所述密封盖板的一侧安装有收料抽板，所述收料抽板与密封盖板焊接连接，且所述收料抽板与烧结箱滑动连接，收料抽板的内部上端安装有过滤板，且所述收料抽板的内部设置有一体成型的进料槽，所述进料槽的下端面设置有下料坡，所述收料抽板外表面的一侧设置有细料收料口。
18.本发明提供的另一种技术方案是：一种生物医用钛合金球形粉设备的使用方法，包括如下步骤：
19.s1：取钛、锆、铌的单质粉导入进料管，伺服电机带动驱动齿轮转动，驱动传动齿轮和低能球磨机转动，使内部单质粉按设计成分比例进行球磨得到复合粉体；
20.s2：通过伸长电动液压缸，将低能球磨机抬升，使复合粉体通过出料板导入送料机中，通过传送带运输至烧结箱内，将复合粉体进行高温真空烧结实现预合金化，再通过氢化得到含氢合金粉末；
21.s3：对含氢合金粉末进行射频等离子体球化和脱氢处理。
22.优选的，所述s1中，包括如下步骤：
23.s1-1：取平均粒径小于100μm的钛、锆、铌的单质粉导入进料管；
24.s1-2：导入按设计成分比例在惰性气体至低能球磨机内部，同时通过第一真空泵抽取空气；
25.s1-3：在惰性气体保护下以100-250rpm/min的转速进行低转速球磨1-2h，得到复合粉体。
26.优选的，所述s2中，包括如下步骤：
27.s2-1：通过伸长电动液压缸，将低能球磨机抬升，将s1得到的复合粉体通过出料板导入送料机中，通过传送带运输至烧结箱内；
28.s2-2：通过第二真空泵将烧结箱内抽真空到1.0
×
10-3pa后通过燃烧器加热到1200℃并保温2-3h；
29.s2-3：真空烧结炉冷却到650℃后，通过氢气输送泵向烧结箱内通入高纯氢气，使炉膛氢气分压保持在0.5mpa并保温1-2h后冷却，得到含氢预合金粉体；
30.s2-4：通过电动缸伸长推动密封盖板，收料抽板内部的氢合金粉末经过过滤板筛分得到平均粒径小于100μm的含氢合金粉末。
31.优选的，所述s3中，射频等离子体球化过程中含氢合金粉末迅速吸收热量氢爆并冷却生成微细球形合金粉，再经过脱氢处理后，得到平均粒径为50μm的球形钛锆铌合金粉，所述s3的射频等离子体球化过程中，含氢合金粉末的送粉速率设置为50-100g/min，等离子体输出功率设置为40kw；
32.所述s3的脱氢处理过程为：清理过滤板后，推入收料抽板，将球化粉末置于烧结箱中，再次通过真空装置进行抽取空气，当真空度达到1.0
×
10-3pa以下后，以5-15℃/min升温至750℃，保温60-120min后，炉冷，抽出收料抽板，通过细料收料口收取生物医用钛合金球形粉。
33.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
34.1.现有的钛合金球形粉生产设备在工作中，需要进行多个工序，工作人员需要不断运输至各个钛合金球形粉加工设备，工作繁琐，影响工作效率，运输过程中，加工后的粉末泄漏造成材料损失，而本发明在使用时，可通过将钛、锆、铌的单质粉导入进料管中，导入惰性气体至低能球磨机内部后，可通过低能球磨机转动，对内部的单质粉进行粉磨工作，可通过伸长电动液压缸，将低能球磨机抬升，将复合粉体通过出料板导入送料机中，通过传送带运输至烧结箱内，从而实现自动化运输的工作效果，且通过一体化结构的生产设备，可有效提高工作效率，减少运输过程中，造成原料损失的情况，节约了资源，且送料机运输过程中，可通过清扫辊对传送带的下表面进行清理，清理下的粉末会通过回收口进入回收箱，进行烧结加工，有效地提高资源利用率，提高加工质量。
35.2.现有技术中的粉末冶金工艺虽成本低廉，但由于铌、钽在钛基体中的扩散速率很低，因此，钛锆铌合金和钛锆铌钽合金微观组织普遍存在孔隙率低、组织成分均匀性差，并且需要通过辊锻、轧制、热处理等手段愈合孔隙、调节组织均匀性才能达到最终产品对材料性能的要求，但却造成生产效率和成本的恶化，而本发明通过将钛、锆、铌的单质粉低能球磨后，将复合粉体进行高温真空烧结实现预合金化，再通过氢化得到含氢合金粉末，最后对含氢合金粉末进行射频等离子体球化和脱氢处理，通过低能球磨后的单质粉可保持均匀大小的形状，以便进行均匀性的烧结工作，以提高工作质量，减少孔隙率低、组织成分均匀性差的产品，且通过烧结箱可对球磨后的复合粉体进行二次加工，且收料抽板可集中复合粉体进行充分烧结工作，且可通过活动密封盖板方便运输收料抽板，通过过滤板以便对收料抽板内部的复合粉体进行过滤工作，以便后续的射频等离子体球化和脱氢处理工作，结构简单，方便操作，便于长期工作，有利于提高产品质量。
附图说明
36.图1为本发明前视的轴测图；
37.图2为本发明后视的轴测图；
38.图3为本发明运输过程中前视的轴测图；
39.图4为本发明运输过程中侧视的轴测图；
40.图5为本发明图2中a区的局部放大图；
41.图6为本发明图3中b区的局部放大图；
42.图7为本发明烧结箱的内部结构图；
43.图8为本发明收料抽板前视的轴测图。
44.图中：1、低能球磨机；101、传动齿轮；102、进料管；103、出料板；104、电动液压缸；105、支撑架；2、送料机；201、传送带；2011、隔条；202、辊电机；203、下料板；3、烧结箱；301、进料斗；3011、电磁阀；302、安装箱；3021、电动缸；3022、燃烧器；3023、氢气进管；303、隔板；4、回收箱；401、驱动电机；4011、清扫辊；402、回收口；403、导料滑板；5、真空装置；501、第一真空泵；502、转接头；503、第二真空泵；6、密封盖板；601、收料抽板；6011、进料槽；6012、下料坡；6013、细料收料口；602、过滤板；7、驱动设备支架；701、伺服电机；7011、驱动齿轮；7012、滑动座；702、滑动槽；703、电动机；704、丝杠。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.为了解决现有技术中，钛合金球形粉生产设备在工作中，需要进行多个工序，工作人员需要不断运输至各个钛合金球形粉加工设备，工作繁琐，影响工作效率的技术问题，请参阅图1－图4，提供以下技术方案：
47.一种生物医用钛合金球形粉设备，包括：
48.低能球磨机1，低能球磨机1用于对氢化物粉磨工作，低能球磨机1的外部两侧分别安装有进料管102和出料板103，出料板103的下端安装有支撑架105，进料管102的下端安装有用于抬升低能球磨机1的电动液压缸104；
49.还包括有：
50.送料机2，用于输送低能球磨后的复合粉体的送料机2位于低能球磨机1的一侧，送料机2的内部安装有用于送料的传送带201；
51.烧结箱3，用于烧结复合粉体的烧结箱3位于送料机2的一侧，烧结箱3的一侧安装有用于回收传送带201下表面复合粉体的回收箱4，回收箱4与烧结箱3之间安装有隔板303；
52.真空装置5，用于对低能球磨机1内部和烧结箱3内部抽真空的真空装置5位于烧结箱3的外表面，真空装置5的一端延伸至烧结箱3内部与烧结箱3密封连接。
53.具体的，可通过将钛、锆、铌的单质粉导入进料管102中，导入惰性气体至低能球磨机1内部后，可通过低能球磨机1转动，对内部的单质粉进行粉磨工作，可通过伸长电动液压缸104，将低能球磨机1抬升，将复合粉体通过出料板103导入送料机2中，通过传送带201运
输至烧结箱3内，从而实现自动化运输的工作效果，且通过一体化结构的生产设备，可有效提高工作效率，减少运输过程中，造成原料损失的情况，节约了资源。
54.为了解决现有技术中，球磨机的活动范围受到限制，影响运输工作的技术问题，请参阅图2和图5，提供以下技术方案：
55.低能球磨机1的外部两侧均焊接连接有传动齿轮101，且低能球磨机1的后端安装有驱动设备支架7，驱动设备支架7的上端安装有两个伺服电机701，两个伺服电机701的外部一端均连接有驱动齿轮7011，驱动齿轮7011与传动齿轮101啮合连接，驱动设备支架7的上端面设置有一体成型的滑动槽702，伺服电机701的下端固定连接有滑动座7012，滑动座7012嵌入滑动槽702内部与驱动设备支架7滑动连接，驱动设备支架7的外部安装有电动机703，电动机703的一端通过联轴器连接有丝杠704，丝杠704贯穿滑动座7012的内部与滑动座7012螺纹连接。
56.具体的，可通过伺服电机701带动驱动齿轮7011转动，驱动齿轮7011带动传动齿轮101转动，低能球磨机1进行转动，转动过程中，内部的单质粉受到内衬的冲击，进行低能球磨工作，在需要进行下料过程中，可通过电动机703带动丝杠704转动，丝杠704带动滑动座7012移动，使伺服电机701和驱动齿轮7011移动，与传动齿轮101分离，低能球磨机1在活动过程中，不受到驱动设备的限制。
57.为了解决现有技术中，复合粉体加工过程中，运输工作繁琐，影响工作效率的技术问题，请参阅图1－图3，提供以下技术方案：
58.送料机2的内部安装有三个送料辊，且三个送料辊均与传送带201啮合连接，传送带201的外表面设置有一体成型的隔条2011，隔条2011用于防止粉体滑落，且送料机2的外部安装有辊电机202，辊电机202与送料辊通过电机轴连接，送料机2的上端一侧安装有下料板203。
59.具体的，低能球磨机1翻折后，可通过出料板103将球磨后的复合粉体倒入传送带201的上端，通过辊电机202带动送料辊转动，使传送带201进行运输工作，通过隔条2011对传送带201表面进行限制，防止粉体滑落，并通过下料板203将复合粉体倒入进料斗301内部进行后续工作。
60.为了解决现有技术中，烧结设备和球磨设备均需要安装真空泵，占用工作面积，影响工作环境，不方便使用的技术问题，请参阅图1－图2、图7，提供以下技术方案：
61.烧结箱3的上端安装有进料斗301，进料斗301的下端、出料板103的内部和进料管102的内部均安装有电磁阀3011，进料斗301进料口的位置与下料板203的下料位置相对应，烧结箱3的内部外表面安装有安装箱302，安装箱302的内部安装有燃烧器3022和氢气输送泵，且氢气输送泵的一端设置有氢气进管3023，氢气进管3023和燃烧器3022均延伸至烧结箱3的内部与烧结箱3密封连接，真空装置5的外部安装有第一真空泵501，第一真空泵501的一端通过输气管连接有转接头502，转接头502通过软管与出料板103的下端密封连接，真空装置5的内部安装有第二真空泵503，第二真空泵503与烧结箱3密封连接。
62.具体的，导入按设计成分比例在惰性气体至低能球磨机1内部，同时通过第一真空泵501抽取空气，从而使低能球磨机1的内部充满惰性气体，保护单质粉加工工作，且通过第二真空泵503将烧结箱3内抽真空，配合燃烧器3022加热，以便后续工作。
63.为了解决现有技术中，复合粉末在运输过程中，与运输机构黏附，造成原料损失的
技术问题，请参阅图3、图6－图7，提供以下技术方案：
64.烧结箱3与回收箱4焊接连接，回收箱4的上端面设置有回收口402，回收口402的下方安装有导料滑板403，导料滑板403与回收箱4设置为一体结构，回收箱4的上端安装有驱动电机401，驱动电机401的一侧安装有清扫辊4011，清扫辊4011的外表面与传送带201的下端面贴合。
65.具体的，送料机2运输过程中，可通过清扫辊4011对传送带201的下表面进行清理，清理下的粉末会通过回收口402进入回收箱4，进行烧结加工，有效地提高资源利用率，提高加工质量。
66.为了解决现有技术中，真空烧结设备不方便出料，且不便进行筛选工作的技术问题，请参阅图4、图8，提供以下技术方案：
67.烧结箱3的外部安装有密封盖板6，密封盖板6与烧结箱3通过密封层密封连接，安装箱302的外部一侧安装有电动缸3021，电动缸3021的一端与密封盖板6固定连接，密封盖板6的一侧安装有收料抽板601，收料抽板601与密封盖板6焊接连接，且收料抽板601与烧结箱3滑动连接，收料抽板601的内部上端安装有过滤板602，且收料抽板601的内部设置有一体成型的进料槽6011，进料槽6011的下端面设置有下料坡6012，收料抽板601外表面的一侧设置有细料收料口6013。
68.具体的，通过烧结箱3可对球磨后的复合粉体进行二次加工，且收料抽板601可集中复合粉体进行充分烧结工作，且可通过活动密封盖板6方便运输收料抽板601，通过过滤板602以便对收料抽板601内部的复合粉体进行过滤工作，以便后续的射频等离子体球化和脱氢处理工作，结构简单，方便操作，便于长期工作，有利于提高产品质量。
69.为了解决现有技术中的粉末冶金工艺虽成本低廉，但由于铌、钽在钛基体中的扩散速率很低，因此，钛锆铌合金和钛锆铌钽合金微观组织普遍存在孔隙率低、组织成分均匀性差的问题，请参阅图1－图8，提供以下技术方案：
70.为了更好的展现生物医用钛合金球形粉设备的操作流程，本实施例提出一种生物医用钛合金球形粉设备的使用方法，包括如下步骤：
71.s1：取钛、锆、铌的单质粉导入进料管102，伺服电机701带动驱动齿轮7011转动，驱动传动齿轮101和低能球磨机1转动，使内部单质粉按设计成分比例进行球磨得到复合粉体；
72.s2：通过伸长电动液压缸104，将低能球磨机1抬升，使复合粉体通过出料板103导入送料机2中，通过传送带201运输至烧结箱3内，将复合粉体进行高温真空烧结实现预合金化，再通过氢化得到含氢合金粉末；
73.s3：对含氢合金粉末进行射频等离子体球化和脱氢处理。
74.s1中，包括如下步骤：
75.s1-1：取平均粒径小于100μm的钛、锆、铌的单质粉导入进料管102；
76.s1-2：导入按设计成分比例在惰性气体至低能球磨机1内部，同时通过第一真空泵501抽取空气；
77.s1-3：在惰性气体保护下以100-250rpm/min的转速进行低转速球磨1-2h，得到复合粉体。
78.优选的，s2中，包括如下步骤：
79.s2-1：通过伸长电动液压缸104，将低能球磨机1抬升，将s1得到的复合粉体通过出料板103导入送料机2中，通过传送带201运输至烧结箱3内；
80.s2-2：通过第二真空泵503将烧结箱3内抽真空到1.0
×
10-3pa后通过燃烧器3022加热到1200℃并保温2-3h；
81.s2-3：真空烧结炉冷却到650℃后，通过氢气输送泵向烧结箱3内通入高纯氢气，使炉膛氢气分压保持在0.5mpa并保温1-2h后冷却，得到含氢预合金粉体；
82.s2-4：通过电动缸3021伸长推动密封盖板6，收料抽板601内部的氢合金粉末经过过滤板602筛分得到平均粒径小于100μm的含氢合金粉末。
83.优选的，s3中，射频等离子体球化过程中含氢合金粉末迅速吸收热量氢爆并冷却生成微细球形合金粉，再经过脱氢处理后，得到平均粒径为50μm的球形钛锆铌合金粉，s3的射频等离子体球化过程中，含氢合金粉末的送粉速率设置为50-100g/min，等离子体输出功率设置为40kw；
84.s3的脱氢处理过程为：清理过滤板602后，推入收料抽板601，将球化粉末置于烧结箱3中，再次通过真空装置5进行抽取空气，当真空度达到1.0
×
10-3pa以下后，以5-15℃/min升温至750℃，保温60-120min后，炉冷，抽出收料抽板601，通过细料收料口6013收取生物医用钛合金球形粉。
85.具体的，通过将钛、锆、铌的单质粉低能球磨后，将复合粉体进行高温真空烧结实现预合金化，再通过氢化得到含氢合金粉末，最后对含氢合金粉末进行射频等离子体球化和脱氢处理，通过低能球磨后的单质粉可保持均匀大小的形状，以便进行均匀性的烧结工作，以提高工作质量，减少孔隙率低、组织成分均匀性差的产品。
86.工作原理，本生物医用钛合金球形粉设备及使用方法，取平均粒径小于100μm的钛、锆、铌的单质粉导入进料管102，导入按设计成分比例在惰性气体至低能球磨机1内部，同时通过第一真空泵501抽取空气，在惰性气体保护下以100-250rpm/min的转速进行低转速球磨1-2h，得到复合粉体，通过伸长电动液压缸104，将低能球磨机1抬升，将s1得到的复合粉体通过出料板103导入送料机2中，通过传送带201运输至烧结箱3内，通过第二真空泵503将烧结箱3内抽真空到1.0
×
10-3pa后通过燃烧器3022加热到1200℃并保温2-3h，真空烧结炉冷却到650℃后，通过氢气输送泵向烧结箱3内通入高纯氢气，使炉膛氢气分压保持在0.5mpa并保温1-2h后冷却，得到含氢预合金粉体，通过电动缸3021伸长推动密封盖板6，收料抽板601内部的氢合金粉末经过过滤板602筛分得到平均粒径小于100μm的含氢合金粉末，清理过滤板602后，推入收料抽板601，将球化粉末置于烧结箱3中，再次通过真空装置5进行抽取空气，当真空度达到1.0
×
10-3pa以下后，以5-15℃/min升温至750℃，保温60-120min后，炉冷，抽出收料抽板601，通过细料收料口6013收取生物医用钛合金球形粉。
87.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
88.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种生物医用钛合金球形粉设备，包括：低能球磨机(1)，所述低能球磨机(1)用于对氢化物粉磨工作，所述低能球磨机(1)的外部两侧分别安装有进料管(102)和出料板(103)，所述出料板(103)的下端安装有支撑架(105)，所述进料管(102)的下端安装有用于抬升低能球磨机(1)的电动液压缸(104)；其特征在于，还包括有：送料机(2)，用于输送低能球磨后的复合粉体的送料机(2)位于所述低能球磨机(1)的一侧，所述送料机(2)的内部安装有用于送料的传送带(201)；烧结箱(3)，用于烧结复合粉体的烧结箱(3)位于所述送料机(2)的一侧，所述烧结箱(3)的一侧安装有用于回收传送带(201)下表面复合粉体的回收箱(4)，所述回收箱(4)与烧结箱(3)之间安装有隔板(303)；真空装置(5)，用于对低能球磨机(1)内部和烧结箱(3)内部抽真空的真空装置(5)位于所述烧结箱(3)的外表面，所述真空装置(5)的一端延伸至烧结箱(3)内部与烧结箱(3)密封连接。2.根据权利要求1所述的一种生物医用钛合金球形粉设备，其特征在于：所述低能球磨机(1)的外部两侧均焊接连接有传动齿轮(101)，且所述低能球磨机(1)的后端安装有驱动设备支架(7)，所述驱动设备支架(7)的上端安装有两个伺服电机(701)，两个所述伺服电机(701)的外部一端均连接有驱动齿轮(7011)，所述驱动齿轮(7011)与传动齿轮(101)啮合连接，所述驱动设备支架(7)的上端面设置有一体成型的滑动槽(702)，所述伺服电机(701)的下端固定连接有滑动座(7012)，所述滑动座(7012)嵌入滑动槽(702)内部与驱动设备支架(7)滑动连接，所述驱动设备支架(7)的外部安装有电动机(703)，所述电动机(703)的一端通过联轴器连接有丝杠(704)，所述丝杠(704)贯穿滑动座(7012)的内部与滑动座(7012)螺纹连接。3.根据权利要求2所述的一种生物医用钛合金球形粉设备，其特征在于：所述送料机(2)的内部安装有三个送料辊，且三个送料辊均与传送带(201)啮合连接，所述传送带(201)的外表面设置有一体成型的隔条(2011)，所述隔条(2011)用于防止粉体滑落，且所述送料机(2)的外部安装有辊电机(202)，所述辊电机(202)与送料辊通过电机轴连接，所述送料机(2)的上端一侧安装有下料板(203)。4.根据权利要求3所述的一种生物医用钛合金球形粉设备，其特征在于：所述烧结箱(3)的上端安装有进料斗(301)，所述进料斗(301)的下端、出料板(103)的内部和进料管(102)的内部均安装有电磁阀(3011)，所述进料斗(301)进料口的位置与下料板(203)的下料位置相对应，所述烧结箱(3)的内部外表面安装有安装箱(302)，所述安装箱(302)的内部安装有燃烧器(3022)和氢气输送泵，且氢气输送泵的一端设置有氢气进管(3023)，所述氢气进管(3023)和燃烧器(3022)均延伸至烧结箱(3)的内部与烧结箱(3)密封连接，所述真空装置(5)的外部安装有第一真空泵(501)，所述第一真空泵(501)的一端通过输气管连接有转接头(502)，所述转接头(502)通过软管与出料板(103)的下端密封连接，所述真空装置(5)的内部安装有第二真空泵(503)，所述第二真空泵(503)与烧结箱(3)密封连接。5.根据权利要求4所述的一种生物医用钛合金球形粉设备，其特征在于：所述烧结箱(3)与回收箱(4)焊接连接，所述回收箱(4)的上端面设置有回收口(402)，所述回收口(402)的下方安装有导料滑板(403)，所述导料滑板(403)与回收箱(4)设置为一体结构，所述回收
箱(4)的上端安装有驱动电机(401)，所述驱动电机(401)的一侧安装有清扫辊(4011)，所述清扫辊(4011)的外表面与传送带(201)的下端面贴合。6.根据权利要求5所述的一种生物医用钛合金球形粉设备，其特征在于：所述烧结箱(3)的外部安装有密封盖板(6)，所述密封盖板(6)与烧结箱(3)通过密封层密封连接，所述安装箱(302)的外部一侧安装有电动缸(3021)，所述电动缸(3021)的一端与密封盖板(6)固定连接，所述密封盖板(6)的一侧安装有收料抽板(601)，所述收料抽板(601)与密封盖板(6)焊接连接，且所述收料抽板(601)与烧结箱(3)滑动连接，收料抽板(601)的内部上端安装有过滤板(602)，且所述收料抽板(601)的内部设置有一体成型的进料槽(6011)，所述进料槽(6011)的下端面设置有下料坡(6012)，所述收料抽板(601)外表面的一侧设置有细料收料口(6013)。7.一种根据权利要求6所述的生物医用钛合金球形粉设备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：取钛、锆、铌的单质粉导入进料管(102)，伺服电机(701)带动驱动齿轮(7011)转动，驱动传动齿轮(101)和低能球磨机(1)转动，使内部单质粉按设计成分比例进行球磨得到复合粉体；s2：通过伸长电动液压缸(104)，将低能球磨机(1)抬升，使复合粉体通过出料板(103)导入送料机(2)中，通过传送带(201)运输至烧结箱(3)内，将复合粉体进行高温真空烧结实现预合金化，再通过氢化得到含氢合金粉末；s3：对含氢合金粉末进行射频等离子体球化和脱氢处理。8.根据权利要求7所述的一种生物医用钛合金球形粉设备的使用方法，其特征在于，所述s1中，包括如下步骤：s1-1：取平均粒径小于100μm的钛、锆、铌的单质粉导入进料管(102)；s1-2：导入按设计成分比例在惰性气体至低能球磨机(1)内部，同时通过第一真空泵(501)抽取空气；s1-3：在惰性气体保护下以100-250rpm/min的转速进行低转速球磨1-2h，得到复合粉体。9.根据权利要求7所述的一种生物医用钛合金球形粉设备的使用方法，其特征在于，所述s2中，包括如下步骤：s2-1：通过伸长电动液压缸(104)，将低能球磨机(1)抬升，将s1得到的复合粉体通过出料板(103)导入送料机(2)中，通过传送带(201)运输至烧结箱(3)内；s2-2：通过第二真空泵(503)将烧结箱(3)内抽真空到1.0
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10-3pa后通过燃烧器(3022)加热到1200℃并保温2-3h；s2-3：真空烧结炉冷却到650℃后，通过氢气输送泵向烧结箱(3)内通入高纯氢气，使炉膛氢气分压保持在0.5mpa并保温1-2h后冷却，得到含氢预合金粉体；s2-4：通过电动缸(3021)伸长推动密封盖板(6)，收料抽板(601)内部的氢合金粉末经过过滤板(602)筛分得到平均粒径小于100μm的含氢合金粉末。10.根据权利要求7所述的一种生物医用钛合金球形粉设备的使用方法，其特征在于：所述s3中，射频等离子体球化过程中含氢合金粉末迅速吸收热量氢爆并冷却生成微细球形合金粉，再经过脱氢处理后，得到平均粒径为50μm的球形钛锆铌合金粉，所述s3的射频等离
子体球化过程中，含氢合金粉末的送粉速率设置为50-100g/min，等离子体输出功率设置为40kw；所述s3的脱氢处理过程为：清理过滤板(602)后，推入收料抽板(601)，将球化粉末置于烧结箱(3)中，再次通过真空装置(5)进行抽取空气，当真空度达到1.0
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10-3pa以下后，以5-15℃/min升温至750℃，保温60-120min后，炉冷，抽出收料抽板(601)，通过细料收料口(6013)收取生物医用钛合金球形粉。

技术总结

本发明公开了一种生物医用钛合金球形粉设备及使用方法，属于金属粉末制备领域。一种生物医用钛合金球形粉设备，包括：低能球磨机，所述低能球磨机的外部两侧分别安装有进料管和出料板所述进料管的下端安装有用于抬升低能球磨机的电动液压缸,所述送料机的内部安装有用于送料的传送带。本发明解决了现有技术中的钛合金球形粉设备需要不断运输进行多次工序，且传统非球形钛粉的制备工艺难以满足金属增材制造对球形度、流动性的要求的问题，将低能球磨机抬升，将复合粉体通过出料板导入送料机中，通过传送带运输至烧结箱内，从而实现自动化运输的工作效果，且通过一体化结构的生产设备，可有效提高工作效率。可有效提高工作效率。可有效提高工作效率。