一种虹吸式脱脂装置及其脱脂方法,属于粉末冶金注射成型部件脱脂装置技术领域。包括具有一组腾空脚的炉胆平台,该炉胆平台在使用状态下朝向上的一侧的中央设置有至少一个底座,在底座上开设纵向通孔,在底座的侧面并且围绕底座的圆周方向间隔开设一组横向通孔;炉胆,设置在炉胆平台上;炉体,套设在炉胆外,在炉体的内壁敷设一组电加热棒;捕集器,固定在炉胆平台朝向腾空脚的一侧的中央部位;抽真空机构,设置在炉体的一侧;保护气体引入管,其一端途经炉胆平台伸展到炉胆腔内、另一端与保护气体气源装置连接。优点:提高脱脂速度;便于对炉胆平台实施清洁。其方法可以保障操作人员的安全和保护环境,提高生产效率,节约能源消耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉末冶金注射成型部件脱脂装置
,具体涉及一种虹吸式脱脂装置,并且还涉及脱脂方法。
技术介绍
金属粉末注射成型技术(Metal Injection Molding,简称MIM)是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科相互渗透与交叉的技术,利用模具可一次性注射成型出复杂形状的产品并且通过烧结而得以制造高密度、高精度及三维复杂形状的结构件。该技术率先由美国加州Parmatech公司于上世纪(1973)年专利技术,八十年代初在欧美及日本等得到广泛应用。这种技术具有工艺步骤少、无需切削或少量切削和经济效益高的长处,并且能够克服传统的粉末冶金工艺制品密度低、材质不均勻、机械物理性能差、不易成型薄型且结构复杂的零件的欠缺。金属粉末注射成型是通过加入粘结剂实现的,即由粘结剂赋予金属粉末充分的流动性而藉以获得具有特定产品特征的毛坯,毛坯通过后续的脱脂工序将先前加入的粘结剂脱除,再经过高温烧结而得到具有金属或者陶瓷性能的产品。具体可由下面的流程概括金属粉末与粘结剂混合(简称混料)、制粒、通过模具注射成型、脱脂(业界也称脱粘)、烧结以及必要的后处理。用于金属粉末注射成型的公知的粘结剂的体系主要有石蜡基体系和聚醛树脂体系。粘结剂的脱除方法主要有四种一是溶剂脱脂法;二是热脱脂法;三是虹吸脱脂法;四是专用粘结剂体系的催化脱脂法。溶剂脱脂法是通过有机溶剂萃取的原理先将注射成型的毛坯中的部分组份(也称组元)吸出,再通过热脱脂法去除其余组份,由于该法需要转炉,即需要将毛坯从溶剂炉转移至热脱脂炉,因此较为麻烦。虹吸脱脂法是将毛坯置于虹吸料上, 经加热到粘结剂中的其中一个组份的熔点以上,通过虹吸料的毛细管力将熔化的该组份吸出,以达到脱除粘结剂中的其中一种组份的目的。催化脱脂法是利用聚醛树脂在酸性气氛中解聚为甲醛气体的特性脱除大部分粘结剂,但是该法具有对粘结剂体系的挑剔性,即仅适用于聚醛树脂体系的粘结剂,而不适用于石蜡体系的粘结剂。上述四种脱脂方法均需要使用相应的脱脂装置,并且在已公开的中国专利文献中不乏见诸,略以例举的如CN101653665A推荐的“用于金属粉末注射成形坯件的液体溶剂萃取脱脂装置”,该装置适用于前述的溶剂脱脂法;CN202070764U提供的“一种粉末冶金注射成型快速脱脂炉”,该脱脂炉同样适用于前述的溶剂脱脂法;CN202113637U介绍的“粉末注射成形坯件溶剂脱脂装置”,该脱脂装置依然适用于溶剂脱脂法;CN100486737C披露的“一种粉末注射成形用梯度负压热脱脂方法”。典型的如技术专利授权公告号CN2595500Y揭示的“真空脱脂、烧结一体炉”, 该专利方案属于虹吸式脱脂装置范畴,具有其说明书第2页第7至第9行所称的技术效果, 但是存在以下欠缺其一,脱脂速度缓慢,因为仅凭自炉体底部探入到炉体内的抽气管(专利称炉体抽气通道)难于在负压状态下将炉体内的由毛坯挥发出的胶粘剂气体引出炉外;其二,向炉体内装入毛坯和取出成品不便,而且专利也未给出向炉内装入毛坯的技术启示; 其三,炉体的结构有失合理而不便于清洁,因为在使用过程中,尤其是在将毛坯装炉过程中,不免存在毛坯致损情形,如果不能及时清理则会影响后续使用。鉴于上述已有技术有必要加以合理改进,为此,本申请人作了有益的设计,下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种有助于提高脱脂速度、有便于装料和出料、有利于清洁的虹吸式脱脂装置。本专利技术的还有一个任务在于提供一种虹吸式脱脂装置的脱脂方法,该方法无需使用有机溶剂而藉以体现安全与环保、有效地起到虹吸效应,使脱脂与预烧结在同炉内完成而藉以提高效率和节约能源。本专利技术的首要任务是这样来完成的,一种虹吸式脱脂装置,包括具有一组腾空脚的一炉胆平台,该炉胆平台在使用状态下朝向上的一侧的中央设置有至少一个底座,在底座上间隔开设有自底座的一侧贯通至另一侧的纵向通孔,各纵向通孔与开设在炉胆平台上的炉胆平台通孔相对应并且相通,在底座的侧面并且围绕底座的圆周方向间隔开设有一组横向通孔,各横向通孔与所述纵向通孔相通;一炉胆,该炉胆设置在所述的炉胆平台上,并且该炉胆的炉胆腔与所述的底座相对应;一炉体,该炉体套设在所述的炉胆外,对炉胆封闭,并且在该炉体的内壁敷设有用于对所述的炉胆实施辐射加热的一组电加热棒,该组电加热棒沿炉体的高度方向间隔设置;一捕集器,该捕集器固定在所述炉胆平台朝向所述腾空脚的一侧的中央部位,并且与所述的底座相对应;一抽真空机构,该抽真空机构设置在所述炉体的一侧,并且与所述的捕集器管路连接;一保护气体引入管,该保护气体引入管的一端途经所述的炉胆平台伸展到所述炉胆腔内,而保护气体引入管的另一端与保护气体气源装置连接,所述的电加热棒和所述的抽真空机构与电气控制装置电气控制连接。在本专利技术的一个具体的实施例中,所述的炉胆平台的形状呈圆盘体,并且在炉胆平台的圆周方向的边缘部位间隔设置有一组锁定扣;所述的炉胆的形状呈钟罩形,并且在炉胆的底部的外壁上围绕外壁的圆周方向扩设构成有一配合盘,在该配合盘的边缘部位并且围绕配合盘的圆周方向间隔开设有位置与所述锁定扣相对应的数量相等的锁定扣槽;在所述的炉体的底部的外壁上并且围绕炉体的圆周方向构成有一固定法兰盘,在该固定法兰盘上并且围绕固定法兰盘的圆周方向间隔开设有数量与所述锁定扣槽的数量相等以及位置相对应的法兰盘固定槽,所述的锁定扣与所述的锁定扣槽以及法兰盘固定槽锁定。在本专利技术的另一个具体的实施例中,在所述的炉胆的顶部的外壁上并且位于中央位置固定有一炉胆吊耳,所述的炉体具有一炉,该炉盖与炉体的顶部密封固定,在该炉盖的外壁上并且位于中央位置固定有一炉盖吊耳。在本专利技术的又一个具体的实施例中,在所述的炉体外设有一组电源连接板,所述的电加热棒通过电源线与电源连接板连接,并且在伸展到炉体外的电源线上套设有绝缘套管。在本专利技术的再一个具体的实施例中,在所述的炉体的外壁上固定有一用于对所述的电源连接板蔽护的并且位置与电源连接板相对应的绝缘防护板。在本专利技术的还有一个具体的实施例中,所述的捕集器具有一容腔,所述的炉胆平台通孔与该容腔相通,在捕集器的一侧配设有一抽气管接口,该抽气管接口与容腔相通,并且在抽气管接口上配接有抽气管的一端,而抽气管的另一端与所述的抽真空机构连接。本专利技术的还有一个任务是这样来完成的,一种虹吸式脱脂装置的脱脂方法,其包括以下步骤A)装料,先将金属粉末与粘结剂混合后注射成型的毛坯装入盛有虹吸料的虹吸容器内,并且将毛坯掩没于虹吸料中,再将虹吸容器垒置于底座上,而后将炉胆和炉体依次吊运至炉胆平台上,并且将锁定扣与锁定扣槽以及法兰盘固定槽锁定;B)抽真空,开启抽真空机构,对炉胆的炉胆腔抽真空,并且控制真空度;C)脱脂与预烧结,电加热棒通电,对炉胆腔梯度升温和梯度保温,并且由保护气体引入管向炉胆腔内引入保护气体,控制保护气体的流量,毛坯内的粘结剂在定向气流的作用下逸出毛坯并进入虹吸料,进入虹吸料内的粘结剂以气态形式逸出虹吸料并且朝着捕集器流动,由捕集器捕集,接着升温预烧结并且控制升温预烧结温度,经保温后冷却,得到脱脂的并且预烧结的注射成型的粉末冶金坯件。在本专利技术的进而一个具体的实施例中,步骤A)中所述的虹吸料为砂;步骤B)中所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:姬祖春,顾晓明,顾祖良,
申请(专利权)人:宝得粉末注射成形常熟有限公司,
类型:发明
国别省市:
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