气动式微量粉体供料机

一、工作原理

气动式微量 Powder Feeder 的工作原理

气动式微量粉体供料机（Pneumatic Micro Powder Feeder）是一种利用压缩气体作为驱动力，对微量粉末进行精准输送和计量的设备。其核心技术基于气流输送与振动辅助相结合，实现高精度、低脉动的稳定供料。其工作原理可分为以下几个关键步骤：

1. 供料仓进料与粉末流动调控

粉体原料存储在供料仓（Hopper）内，通常具有特殊的防架桥设计，以避免粉体堆积和流动不均。

供料仓底部配备振动装置或搅拌机构，确保微细粉末不会因静电或凝聚效应形成团聚，从而保证均匀、稳定的供料。

2. 供料单元（定量输送）

供料仓底部连接一个 微量供料机构（如螺杆、转盘或振动槽），用于定量输送粉末至输送管道。

常见的供料方式： 螺旋供料（Screw Feeder）：利用微型螺杆输送粉体，适用于流动性较好的粉末，如金属粉末、陶瓷粉末等。

振动槽供料（Vibratory Feeder）：通过高频振动使粉末向前移动，适用于易团聚或粘附的粉体，如超细颗粒粉末。

转盘式供料（Disc Feeder）：依靠旋转转盘上的小槽均匀分配粉体，适用于精确控制微量投料。

3. 气动输送系统（粉末推进）

经过供料单元定量输送的粉末进入 输送管道，此时压缩空气或惰性气体（如氮气）被引入输送管道，使粉末悬浮并高速流动。

气流输送模式主要分为： 稀相输送（Dilute Phase Transport）：粉末在气流中呈高度分散状态，适用于低密度、流动性好的粉体。

密相输送（Dense Phase Transport）：粉末在管道内以浓缩状态移动，适用于高密度或易吸湿的粉体。

通过 质量流量传感器（Mass Flow Sensor） 和 压差控制系统 实时监测粉末输送速率，确保稳定供料。

4. 供料速率与精度控制

反馈控制系统：现代气动式微量粉体供料机通常配备智能控制模块，结合流量传感器、激光粒度分析仪或称重传感器，动态调整供料速率。

闭环控制（Closed-loop Control）：通过调整螺旋转速、气流压力或振动强度，实现 μg 级至 mg 级 的高精度粉体投料。

脉冲调节技术（Pulse Dosing Technology）：某些高精度设备采用脉冲式气流调节，确保粉体以可控的脉冲模式供给，避免堵塞或供料不均。

5. 目标区域粉末收集

输送至目标区域的粉末可进入 喷嘴、粉末沉积装置 或 反应腔室，常见的应用包括：

3D 打印中的金属或陶瓷粉末精确铺粉

喷涂工艺中的粉末涂层

半导体制造中的高纯度材料供给

化学反应系统中的催化剂投料

输送末端通常配备 粉末回收与过滤装置，确保未使用的粉末能够回收并减少浪费，同时避免粉尘污染。

总结

气动式微量 Powder Feeder 通过 供料仓振动辅助、定量输送机构、压缩气流输送、实时反馈控制 等多重技术，实现高精度、低损耗、可控速率的粉体供料。该设备广泛应用于 增材制造（3D 打印）、粉末喷涂、药物输送、半导体制造、化工合成 等领域，特别适用于 μg 至 mg 级的超微量粉末输送需求。

二、产品特点

### **气动式微量粉体供料机产品特点**  

1. **高精度微量供料**  

   采用精密控制技术，可实现微克至克级的粉体稳定供料，满足高精度生产需求。  

2. **气动驱动，稳定可靠**  

   通过压缩空气驱动，无需电机，减少机械磨损，提高设备的使用寿命，适用于防爆及特殊工况环境。  

3. **可控供料速率**  

   供料速率可调，适应不同工艺需求，可在连续供料与间歇供料模式之间灵活切换。  

4. **无粉尘泄漏**  

   采用密封设计，避免粉尘外溢，改善生产环境，符合环保及安全生产要求。  

5. **适应多种粉体**  

   适用于流动性较差、易吸湿、易结块的粉末物料，如医药、食品、化工、电子材料等行业中的微量粉体输送。  

6. **结构紧凑，安装便捷**  

   体积小巧，占地面积小，可灵活集成到现有生产线中，安装和维护方便。  

7. **自动化控制兼容性**  

   可与PLC、DCS等自动化控制系统集成，实现远程控制、智能调节，提高生产效率。  

8. **低残留设计**  

   采用优化流道结构，减少物料残留，降低交叉污染风险，特别适用于高洁净要求的行业。  

9. **节能高效**  

   依靠气动原理，无需复杂电控部件，能耗低，运行成本低，符合节能环保理念。  

10. **防静电与防爆设计（可选）**  

    可根据需求配置防静电材质或防爆结构，适用于易燃易爆粉体环境，提高安全性。  

该设备广泛应用于制药、食品、精细化工、新材料等行业，特别适用于高精度、无污染的微量粉体输送工艺。

三、应用领域

以下是气动式微量 Powder Feeder 在不同领域的具体应用，每个领域包含不少于 8 个应用案例。

1. 增材制造（3D 打印）

气动式微量粉体供料在 3D 打印（增材制造）领域可确保高精度金属或陶瓷粉末的均匀分布，提高成品质量。

应用案例：

金属 3D 打印（SLM, DMLS）：钛合金、不锈钢、铝合金粉末的精准供料。

陶瓷 3D 打印：氧化铝、碳化硅、氧化锆粉末的精密投料。

电子元件制造：用于 3D 打印导电银浆、铜浆等微粉材料。

生物医疗打印：用于生物相容性陶瓷（如磷酸钙）打印骨骼植入物。

高性能聚合物打印（SLS）：尼龙、PEEK 等高分子粉末的输送与精细控制。

功能梯度材料（FGM）制造：控制不同材料粉末比例，实现功能渐变结构。

航空航天复合材料打印：超细钛粉、铌粉、镍基合金粉的精准供料。

金属喷涂修复：增材制造中涂层修复技术的粉末输送，如涡轮叶片修复。

2. 半导体与电子行业

用于超纯粉末材料的输送，满足半导体及电子制造的高精度需求。

应用案例：

半导体芯片制造：用于硅粉、氧化铝、氧化镓等超纯材料的投料。

电子浆料供给：如银浆、铜浆、铟锡氧化物（ITO）等微量粉体的精准供料。

MEMS 设备制造：用于微机电系统中导电涂层粉体供料。

光学玻璃镀膜：均匀投放光学镀膜材料，如二氧化硅、氟化钙粉末。

LED 磷光粉输送：确保 LED 生产中磷光粉的均匀供料。

陶瓷基板制造：用于精密电子陶瓷材料的气动输送。

晶圆研磨材料输送：高纯氧化铝、碳化硅微粉的均匀供给。

电池材料供给：锂电池正负极材料（如磷酸铁锂、三元材料）的精密控制。

3. 粉末冶金

在粉末冶金制造过程中，实现高精度粉末输送，提升产品质量。

应用案例：

金属粉末压制：用于精确控制钨、钼、不锈钢等金属粉末的供料。

硬质合金制造：如碳化钨、钴合金等微粉的高精度输送。

烧结金属零件生产：精准输送铁基、铜基等粉末材料。

磁性材料制造：精确投放稀土金属粉（如钕铁硼、铁氧体）。

金属涂层喷涂：等离子喷涂及热喷涂中的微量粉末供给。

耐磨零件制造：控制超细金属粉末输送，提高耐磨性能。

粉末注射成型（MIM）：确保均匀供料，提高零件致密度。

功能材料制备：用于智能材料（如形状记忆合金）的粉末输送。

4. 化学与制药行业

实现高精度微量粉末投放，满足化工和制药行业的严格要求。

应用案例：

催化剂投料：高精度输送纳米催化剂粉末（如铂、钯、氧化锌）。

制药原料供给：如抗生素、激素类药物粉末的精准投放。

食品添加剂控制：用于调味粉、膳食纤维等微量粉末输送。

药品喷雾干燥：控制粉末进料，提高药物溶解度。

染料与颜料配料：用于高纯度颜料、纳米色粉均匀供料。

吸附剂输送：如活性炭、沸石等气体吸附材料的精准控制。

粉体包衣工艺：如片剂包衣中的滑石粉、硅胶粉等微量供料。

电池材料制造：精准控制锂电池电解质粉末的供料量。

5. 环保与粉尘控制

确保污染物控制和回收，提高环保效益。

应用案例：

空气污染控制：精确投放活性炭用于工业废气吸附。

粉煤灰回收：确保粉煤灰微粉均匀回收，提高再利用率。

水处理化学品输送：用于混凝剂、助凝剂粉末的精准投料。

废气处理中的催化剂供料：如脱硝（SCR）系统的纳米催化剂投料。

建筑垃圾回收：用于水泥行业粉体再利用。

固废资源化处理：如电子废料中贵金属粉末的筛分输送。

过滤材料制备：用于纳米陶瓷过滤器的粉末均匀供料。

污泥干燥剂投放：精确控制干燥剂（如石灰粉、沸石粉）的供料。

6. 航空航天行业

气动式微量粉体供料可应用于航空航天制造领域。

应用案例：

航空发动机部件制造：控制高温合金粉末的精准供料。

航天器热喷涂材料供给：高温氧化物粉体的精确输送。

轻质合金结构件制造：如钛铝合金粉末的供料优化。

航天复合材料制造：用于超轻碳纤维复合材料中的微粉控制。

高能燃料制造：均匀投放固体火箭推进剂粉末（如铝粉）。

宇航电子器件制造：高纯度陶瓷粉末（如氮化硼、碳化硅）供给。

空间站粉末实验：微重力环境下超细粉末的供料测试。

航天微型传感器制造：高精度金属及陶瓷粉末的微量投放。

总结

气动式微量 Powder Feeder 通过精准控制粉体输送，提高各行业的生产效率、产品质量及环境友好性，在 3D 打印、半导体制造、粉末冶金、制药、环保及航空航天 等多个领域均有广泛应用。