CN103033059B - 脱脂炉及脱脂方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脱脂炉及脱脂方法。该脱脂炉的特征在于，具有：炉主体，形成在水平方向具有长轴的筒状；风扇，设置于所述炉主体内部中所述长轴方向的一个端部；第一间壁墙，被设置为间隔所述炉主体的内部中除所述长轴方向的两端部以外的部分的上层部和收容被脱脂体的中层部；第二间壁墙，被设置为间隔所述炉主体的内部中除所述长轴方向的两端部以外的部分的下层部和所述中层部；加热单元，用于加热所述上层部；气体导入系统，设置于所述炉主体中从所述长轴方向的中央到所述一个端部的位置，并向所述上层部导入气体；以及气体排气系统，设置于所述炉主体中从所述长轴方向的所述气体导入系统的位置到所述长轴方向的另一个端部的位置，并对所述下层部的气体进行排气。

Description

脱脂炉及脱脂方法

技术领域

本发明涉及脱脂炉及脱脂方法。

背景技术

对于烧结含有金属粉末的成形体来制造金属制品的粉末冶金法，由于可以得到同时复合成形(NearNetshape)的烧结体，近年来，在许多工业领域正在普及。

为得到上述成形体，已知有例如将金属粉末和有机粘合剂进行混合、混炼，并使用该混炼物(混合物)进行注射成形的金属粉末注射成形(MIM：MetalInjectionMolding)法。并且，除此之外，还已知有压缩成形法、挤压成形法等成形方法。

这样制成的成形体在实施脱脂处理(脱粘合剂处理)除去有机粘合剂后，进行烧成，得到作为目标物的金属制品(烧结体)。

脱脂处理中，将成形体放入脱脂炉中，通过加热分解来除去成形体中的有机粘合剂。

在现有的脱脂炉中，一边使气体循环一边进行脱脂，但是存在有时也将含有有机粘合剂的分解成分的气体再次提供给成形体的脱脂而导致脱脂效率低的问题。

因此，作为能够进行气体更换的脱脂炉，专利文献1中公开有如下脱脂炉，具备：收容被处理物的炉主体，振荡微波的微波生成单元，向炉主体内供给脱脂气体的脱脂气体供给单元以及加热脱脂气体的加热单元。

但是上述装置中，由于供给到脱脂炉内的气体无论是否有助于脱脂都立刻被排出炉外，因此，气体的使用量非常多而导致运转成本上升。

而且，需要设置用于加热脱脂气体的加热单元，从而无法避免脱脂炉结构的复杂化、大型化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2003-075077号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种脱脂用气体的利用效率高的脱脂炉及脱脂方法。

解决技术问题的技术方案

上述目的通过以下的本发明来实现。

本发明的脱脂炉的特征在于，具有：炉主体，形成在水平方向具有长轴的筒状；风扇，设置于所述炉主体的内部中所述长轴方向的一个端部；第一间壁墙，被设置为间隔所述炉主体的内部中除所述长轴方向的两端部以外的部分的上层部和收容被脱脂体的中层部；第二间壁墙，被设置为间隔所述炉主体的内部中除所述长轴方向的两端部以外的部分的下层部和所述中层部；加热单元，用于加热所述上层部；气体导入系统，设置于所述炉主体中从所述长轴方向的中央到所述一个端部的位置，并向所述上层部导入气体；以及气体排气系统，设置于所述炉主体中从所述长轴方向的所述气体导入系统的位置到所述长轴方向的另一个端部的位置，并对所述下层部的气体进行排气。

基于此，由于被构成能够利用比重差将脱脂用气体和有机粘合剂分解成分分离，并将脱脂用气体再次提供给被脱脂体脱脂，因此能够得到脱脂用气体利用效率高且运转成本低的脱脂炉。而且，能够得到结构简单脱脂效率高的脱脂炉。

本发明的脱脂炉中，优选地，在观察与所述长轴垂直的横截面时，所述风扇设置于与所述中层部重叠的位置，且所述上层部的面积与所述下层部的面积的和小于所述中层部的面积。

基于此，在上层部以及下层部流动的气体的流速大于在中层部流动的气体的流速。其结果，由于能够提高基于比重差的气体的分离效率且更可靠地分离脱脂用气体和有机粘合剂分解成分，因此能够实现更有效地利用脱脂气体。

本发明的脱脂炉中，优选地，在观察与所述长轴垂直的横截面时，所述炉主体的内壁面形成大致圆形，且所述中层部通过沿铅直方向设置的第三间壁墙及第四间壁墙与所述炉主体分隔开。

基于此，能够高效率地进行炉主体内部气体的更换等。

在本发明的脱脂炉中，优选地，所述第二间壁墙设置为相对于所述炉主体能够装卸。

基于此，能够在在第二间壁墙上装载有被脱脂体的状态下进行搬运，因此容易对被脱脂体进行操作。

本发明的脱脂方法的其特征在于，所述脱脂方法通过在脱脂炉内在加热条件下使被脱脂体暴露于脱脂用气体从而进行脱脂，所述脱脂炉利用供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体和伴随着所述被脱脂体的脱脂而产生的有机粘合剂分解成分的比重差来分离所述脱脂用气体和所述有机粘合剂分解成分，并将供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体再次提供给所述被脱脂体的脱脂，同时将所述有机粘合剂分解成分向所述脱脂炉外排气。

由此，能够一边有效地利用脱脂用气体一边高效率地脱脂。

本发明的脱脂方法中，优选地，在利用所述比重差进行分离时，使所述脱脂用气体的温度和所述有机粘合剂分解成分的温度基本相等。

基于此，由于能够利用比重差对脱脂用气体和有机粘合剂分解成分进行分离，因此能够将脱脂用气体的消耗量控制在最小限度。

附图说明

图1是示出本发明的脱脂炉的实施方式的纵截面图。

图2是图1所示的脱脂炉的横截面图。

图3是用于说明本发明的脱脂方法的实施方式的纵截面图。

图4是用于说明本发明的脱脂方法的实施方式的纵截面图。

具体实施方式

以下，根据附图所示的优选实施方式对本发明的脱脂炉以及脱脂方法进行详细说明。

脱脂炉

首先对本发明的脱脂炉进行说明。该脱脂炉是通过在加热下使含有无机粉末和有机粘合剂的成形体暴露在脱脂气体中从而进行脱脂的脱脂炉。

图1是示出本发明的脱脂炉的实施方式的纵截面图，图2是图1所示的脱脂炉的横截面图。

图1所示脱脂炉1包括：形成沿水平方向具有长轴的筒状的炉主体2；设置于炉主体2内部的风扇3；分割炉主体2内部空间的一部分的第一间壁墙41以及第二间壁墙42；沿炉主体2内壁设置的加热器5(加热单元)；向炉主体2内部导入气体的气体导入系统6；以及对气体进行排气的气体排气系统7。并且，将炉主体2的内部空间除长轴方向两端部以外的部分分隔成上层部201、中层部202和下层部203的三层时，第一间壁墙41设置于上层部201和中层部202的分界处，第二间壁墙42设置于下层部203和中层部202的分界处。供脱脂处理的成形体(被脱脂体)100被收容在中层部202。以下对脱脂炉1的各部进行详细说明。

图1所示炉主体2形成沿水平方向具有轴线的圆筒形状，一端(图1左端)被塞住而另一端(图1右端)开放。而且设置有前门21以便塞住右端。前门21被设置成自由开关，从而能够将成形体100收容于中层部202或者从中层部202取出脱脂处理后的成形体100。

在水平方向上，炉主体2的内部20被分成图1中作为左侧端部的左端部204、作为右侧端部的右端部205以及位于左端部204和右端部205之间的中央部206。其中，中央部206被分成上述上层部201、中层部202以及下层部203的三层。

炉主体2由例如不锈钢、耐热钢等铁合金等构成。并且，从垂直于长轴的横截面观察时，炉主体2的内壁面可以形成三角形、四边形、五边形、六边形、八边形之类的多边形，优选形成圆、椭圆之类的大致圆形。由此，能够高效率地进行炉主体2的内部20气体交换等。

左端部204设置有风扇3。风扇3安装于贯通炉主体2壁部的旋转轴31的一端，旋转轴的另一端与电机32连接。该风扇3通过强制地使提供给炉主体2内部20的气体循环，从而促进成形体100脱脂。

另一方面，右端部205设置有中门22以便将其左右隔开。中门22是设置有多个贯通孔的板状体，作为其构成材料可以列举如不锈钢、耐热钢等。

如上所述中央部206设置有第一间壁墙41以及第二间壁墙42。它们是分别沿水平方向配置的板状体，并分别在宽度方向上固定于炉主体2的内壁。由此，在中央部206，被构成为上层部201和中层部202之间以及下层部203和中层部202之间不通气。构成材料并未特别限定，但优选不锈钢、耐热钢等。

另一方面，由于第一间壁墙41以及第二间壁墙42仅仅设置在中央部206，因此在左端部204和右端部205处上层部201以及下层部203形成通气状态。另外，也可以将第一间壁墙41以及第二间壁墙42向左端部204和右端部205延长至不阻碍该通气的程度。

并且，第二间壁墙42优选可装卸地设在炉主体2。由此，能够在第二间壁墙42上装载有成形体100的状态下进行搬运，因此成形体100的操作变得容易。

图2所示脱脂炉1具有与第一间壁墙41以及第二间壁墙42的位置对齐并沿垂直方向配置的第三间壁墙43以及第四间壁墙44。由此，由第三间壁墙43以及第四间壁墙44夹持的部分与炉主体2分隔开，从垂直于长轴的横截面观察时，中层部202大致形成为四边形。其结果，收容成形体100的空间的环境可以使气体的状态(气体浓度等)更均匀，从而能够使成形体100顺利脱脂。另外，可以根据需要设置第三间壁墙43以及第四间壁墙44，也可以将其省略。

另外，当炉主体2内部20的总长设定为1时，第一间壁墙41、第二间壁墙42、第三间壁墙43以及第四间壁墙44的长度即中央部206的长度优选为0.6以上0.98以下，更优选为0.7以上0.95以下。由此，能够高效率且均匀地对成形体100进行脱脂。

并且，左端部204和右端部205的长度比优选为1∶3以上3∶1以下，更优选为1∶2以上2∶1以下。由此，可以实现进一步提高成形体100的脱脂效率。

炉主体2上部连接有用于导入脱脂用气体的气体导入系统6。图1所示气体导入系统6具有：一端与炉主体2的上层部201连接的气体导入管61；与气体导入管61的另一端连接的气体供给源62；以及控制导入气体的流量的阀门63。

另一方面，炉主体2下部连接有用于对气体进行排气的气体排气系统7。图1所示气体排气系统7具有：一端与炉主体2的下层部203连接的气体排气管71；与气体排气管71的另一端连接的排气泵72；以及控制排气的气体流量的阀门73。

此外，炉主体2的内壁设置有加热器5。通过给加热器5通电，对内部20的气氛和第一间壁墙41、第二间壁墙42等进行加热，随之对成形体100进行加热。图1示出炉主体2内壁的上部、下部设置有加热器5的情况，图2示出炉主体2内壁的侧部设置有加热器5的情况。加热器5的设置位置并不仅限于炉主体2内壁，可以位于壁部内或外壁，也可以位于第一间壁墙41或第二间壁墙42。

脱脂方法

接着，对本发明的脱脂炉的作用(本发明的脱脂方法)进行说明。

图3、4是用于说明本发明的脱脂方法的实施方式的纵截面图。

如上所述，脱脂体是通过在加热下将包含无机粉末和有机粘合剂的成形体暴露于气体中而除去有机粘合剂而形成的产物。

作为无机粉末并未特别限定，可以列举如不锈钢粉末、Al粉末、Ti粉末之类的各种金属粉末、氧化铝粉末、氧化锆粉末之类的各种陶瓷粉末、碳黑粉末、碳酸纤维粉末之类的各种碳粉末等。

另外，作为有机粘合剂可以列举如各种树脂材料等。

成形体是例如通过压缩成形、注射成形、挤出成形等各种成形方法对包含这些的组合物进行成形而得到的产物。

这样得到的成形体100装载于中央部206的中层部202(以下，将该空间称为“处理空间”)。然后关闭前门21，使气体排气系统7运转从而对炉主体2内部20残留的气体进行排气。在排气一定时间后，通过气体导入系统6向内部20导入脱脂用气体G1。

根据无机粉末和有机粘合剂的组成适当选择导入的脱脂用气体G1，例如可以列举出大气(空气)、氧气之类的氧化类气体、氮气、氩气之类的惰性气体、氨分解气、氢气之类的还原类气体等，可以使用其中一种或两种以上混合使用。由气体导入系统6持续导入脱脂用气体G1，另一方面，可以使气体排气系统7直接运转，也可以将其停止而自然排气。

如果在该状态下给加热器5通电，则炉主体2的脱脂用气体G1被加热。然后，使风扇3运转则形成环境气体流动，从而通过被加热后的脱脂用气体G1加热成形体100。如图3所示，在脱脂用气体G1由气体导入系统6导入之后，在上层部201向右方移动，此时由于在加热器5附近移动，因此高效率地被加热。到达右端部205的脱脂用气体G1在右端部205向下方移动，折返后在处理空间(中层部202)向左方移动。然后通过成形体100附近，从而高效率地进行脱脂。

这种脱脂是通过对成形体100中的有机粘合剂进行加热分解而进行。由这种加热分解产生的有机粘合剂分解成分被卷入脱脂用气体G1的气流中，形成混合气体(以下称为“脱脂后气体G2”)离开成形体100。由此，成形体100周围总是充满新的脱脂用气体G1，因此有机粘合剂的蒸发不会饱和而是会持续进行。其结果，能够提高成形体100的脱脂效率。

另外，由脱脂产生的脱脂后气体G2被吸引到风扇3，到达左端部204。在此，脱脂后气体G2的气流被分成向上方或下方，折返后在上层部201或下层部203向右方移动。此时，脱脂后气体G2中比重相对较大的有机粘合剂分解成分G3在左端部204因自重的影响而被分向下方，并在下层部203向右方移动。与此相反，脱脂后气体G2中比重相对较小的脱脂用气体G1’在左端部204被分向上方，并在上层部201向右方移动。

如图4所示，在下层部203移动的有机粘合剂分解成分G3由气体排气系统7排气并从脱脂炉1中除去。

另一方面，脱脂用气体G1’主要由脱脂用气体G1构成，但由于在左端部204由于风扇3的作用被强制上下分开，因此上述因比重而产生的分离并不严格，也含有有机粘合剂分解成分G3。因而，脱脂用气体G1’可以说是脱脂用气体G1和有机粘合剂分解成分G3的混合气体。

该脱脂用气体G1’在上层部201向右方移动，其流动途中与由气体导入系统6持续导入的脱脂用气体G1汇合。此时，两者向右方移动并基本上互不混合。这是因为，因脱脂用气体G1’被充分加热，所以含有有机粘合剂分解成分G3的混合气体的比重相对较小，在上层部201中也是在上方移动，而被导入的脱脂用气体G1因为是新导入的气体，所以温度还很低且比重相对较大。这样，脱脂用气体G1’和脱脂用气体G1由于其性质的差异，因而几乎不混合而直至移动到右端部205。

但是，在移动至右端部205期间由于脱脂用气体G1被充分加热，因此其比重变小。这样，脱脂用气体G1和脱脂用气体G1’的温度大致相等，而是否含有有机粘合剂分解成分G3对比重产生影响，因此比重的大小关系发生逆转。其结果，右端部205中脱脂用气体G1比重相对变小，在位于上方的处理空间(中层部202)向左方移动。

另一方面，脱脂用气体G1’在右端部205基于比重差而分离成脱脂用气体G1和有机粘合剂分解成分G3。而且，由于在右端部205流速充分降低，因此能够较严格地进行上述分离。于是，分离后的脱脂用气体G1向位于上方的处理空间(中层部202)移动，有机粘合剂分解成分G3向下层部203移动。其结果，可以向中层部202提供实质上清洁的脱脂用气体G1，从而能够防止脱脂效率降低。

这样，下层部203中能够实质上选择性地仅仅移动有机粘合剂分解成分G3并从气体排气系统7进行排气，因此不会徒劳地排出脱脂用气体G1。由此，通过脱脂炉1可以将脱脂用气体G1的消耗量控制在最小限度。

如上所述通过脱脂炉1，能够利用供成形体100脱脂的脱脂用气体G1和伴随着成形体100脱脂产生的有机粘合剂分解成分G3的比重差对它们进行分离，并将脱脂用气体G1再次用于脱脂。为此，有机粘合剂分解成分G3被提供给脱脂的情况被抑制，从而能够提高单位时间的脱脂效率。另外，由于能够有效利用脱脂用气体G1，因而能够控制其使用量并控制运转成本上升。而且，由于总是能够向成形体100提供清洁的脱脂用气体G1，因此能够抑制发生脱脂不均匀等脱脂不良，从而能够实现提高脱脂成品率。

在此，在炉主体2中气体导入系统6从长轴中点开始连接到左侧。通过连接到这样的位置，因此导入的脱脂用气体G1在到达右端部205期间被充分加热。其结果，能够防止使成形体100的温度降低，由此能够避免降低脱脂效率。并且，到达右端部205时由于能够可靠地使导入的脱脂用气体G1的比重小于脱脂用气体G1’的比重，因此能够可靠地进行基于比重差的分离。另外，在现有的脱脂炉中也有在气体导入系统中设置加热单元并对导入的脱脂用气体进行加热的例子，但根据本发明，无需设置除这种加热器5以外的加热单元，因此能够实现脱脂炉1结构的简化。

将炉主体2内部20的总长设定为1时，如果气体导入系统6的连接位置在距离左端长度为0.5以下的范围的话，则脱脂炉1达到如上所述的效果。并且，优选为距离左端不足0.5的范围，更优选为距离左端0.4以下的范围，更加优选为距离左端0.3以下的范围。

另外，在比上述范围更靠右侧连接气体导入系统6时，导入的脱脂用气体G1未被充分加热而脱脂效率降低，同时脱脂用气体G1在右端部205向下层部203移动而被排气。而且这种情况下，导入的脱脂用气体G1由于以某种程度维持着刚导入后的流速直至到达右端部205，因此向下层部203移动。为此，无法进行基于比重差的分离。

并且，从防止脱脂用气体G1逆流的观点出发，优选上述连接位置距离左端0.01以上。

另一方面，在炉主体2中气体排气系统7从上述气体导入系统6的位置连接至右侧。通过在这种位置处的连接，能够可靠地对有机粘合剂分解成分G3进行排气。这是因此，由于从右端部205向下层部203移动的有机粘合剂分解成分G3的流速变得最小，存在排气不畅的可能性，因此通过将气体排气系统7连接到右端部205侧，能够防止排气不畅。并且，从左端部204向下层部203移动的有机粘合剂分解成分G3由于被风扇3推动而保持足够高的流速，因此即使气体排气系统7连接到右端部205侧，也不会发生排气不畅。

炉主体2内部20的总长设定为1时，如果气体排气系统7的连接位置在距离右端长度为0.5以下的范围的话，则脱脂炉1达到如上所述的效果。并且，优选为距离右端不足0.5的范围，更优选为距离左端0.45以下的范围。

另外，为了即使有机粘合剂分解成分G3发生逆流也不会污染成形体100，优选上述连接位置距离右端0.01以上。

此外，中央部206的长度设定为1时，优选第一间壁墙41和第二间壁墙42的宽度以及第三间壁墙43和第四间壁墙44的高度分别为0.05以上0.4以下，更优选为0.1以上0.3以下。由此而确保足够的长度以加热导入的脱脂用气体，同时确保足够的高度以分离脱脂用气体G1和有机粘合剂分解成分G3。其结果能够可靠地进行基于比重差的分离。

如上所述，本发明者通过优化气体导入系统6的连接位置和气体排气系统7的连接位置双方，首次发现能够兼顾提高脱脂效率和有效利用脱脂用气体，从而完成本发明。并且，由于能够通过炉主体2、第一间壁墙41、第二间壁墙42、风扇3等少数简单部件实现如上所述的效果，因此尽管脱脂炉1结构极为简单，但本发明在能够以低成本进行高效脱脂这方面有用。

此外，对风扇3的风量(转数等)进行适当设定以产生如上所述的气体流量。例如，优选设定为从风扇3向下层部203移动的有机粘合剂分解成分G3到达气体排气系统7所需的足够的风量。并且，从垂直于长轴的横截面观察时，优选风扇3设置于不与中层部202重叠的位置。由此分别赋予上层部201和下层部203足够的流速，从而形成达到上述效果所需的气体流动。

另外，加热器5只要配置成至少加热上层部201即可，除此之外的部位设置的加热器5也可以省略。

另外，关于炉主体2，观察垂直于长轴的横截面时，上层部201以及下层部203被设定为其面积和小于中层部202面积。由此，在上层部201以及下层部203流动的气体流速大于在中层部202流动的气体流速。其结果，例如在右端部205基于比重差的气体分离效率提高，从而能够更可靠地分离脱脂用气体G1和有机粘合剂分解成分G3，因此能够更加有效地利用脱脂用气体G1。

上层部201以及下层部203的面积和优选为中层部202面积的10％以上50％以下，更优选为15％以上45以下。通过设定为这种范围，能够使基于比重差的气体分离效率最大化。

脱脂处理的处理温度并未特别限定，优选为100℃以上750℃以下，更优选为150℃以上700℃以下。

脱脂处理的处理时间优选为0.5小时以上20小时以下，更优选为1小时以上10小时以下。

出于各种目的(例如缩短脱脂时间等目的)，脱脂处理也可以分成多次进行。例如可以列举出，前半部分在低温下、后半部分在高温下脱脂这种方法和低温与高温反复进行的方法等。

基于例如打毛刺或形成槽等微小结构等目的，也可以对得到的脱脂体实施各种后加工。

此外，即使成形体中的有机粘合剂并未通过脱脂处理而完全除去亦可，例如也可以在脱脂处理结束时残留其中一部分。

如上所述地得到的脱脂体被供给到之后的烧成，从而得到金属烧结体或陶瓷烧结体。

根据无机粉末的组成适当选择烧成气氛，可以列举出氧化性气氛、非氧化性气氛、这些气氛的真空或者减压状态(例如1.33×10^-4Pa以上133Pa以下)、氮气、氩气等惰性气体等。

根据无机粉末的组成适当设定烧成温度，金属粉末的情况优选为1000℃以上1650℃以下，更优选为1050℃以上1500℃以下。此外，陶瓷粉末的情况优选为1250℃以上1900℃以下，更优选为1300℃以上1800℃以下。

烧成时间优选为0.5小时以上20小时以下，更优选为1小时以上15小时以下。

此外，出于各种目的(例如缩短烧成时间等目的)，这种烧成工序也可以分成多个工序(阶段)进行。这种情况例如可以列举出，前半部分在低温下、后半部分在高温下烧成这种方法和低温与高温反复进行的方法等。

此外，基于例如打毛刺或形成槽等微小结构等目的，也可以在如上所述的烧成工序后对得到的烧结体实施机械加工、放电加工、激光加工、蚀刻等。

也可以根据需要对得到的烧结体实施HIP处理(热等静压处理)等。由此能够实现烧结体的更高密度化。

作为HIP处理条件，例如设定温度为850℃以上1100℃以下，时间为1小时以上10小时以下。

而且，加压压力优选为50MPa以上，更优选为100MPa以上。

如上所述得到的烧结体可以用于何种目的，作为其用途可以列举出各种结构部件、各种医疗用结构体等。

另外，期待得到的烧结体的相对密度例如为95％以上，优选为96％以上。这种烧结体烧结密度高且外观及尺寸精度优良。

对于烧结体的拉伸强度，例如在使用金属粉末时期待达到900MPa以上。而且，对于烧结体的0.2％耐力，在例如使用金属粉末时期待达到750MPa以上。

以上，基于优选实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不仅限于此。

例如，脱脂炉也可以附加除上述结构物以外的任意结构物。

实施例

接着，对本发明的具体实施例进行说明。

1、脱脂体以及烧结体的制造

实施例1

首先，准备通过水雾化法制造而得的SUS316L粉末。通过激光衍射方式的粒度分布测量装置(MICROTRAK、日机装株式会社制造、HRA9320-X100)对SUS316L粉末测量平均粒径，测得平均粒径为10μm。有机粘合剂使用将聚丙烯和固体石蜡以质量比为9∶1的方式混合而得的混合物。而且，SUS316L粉末和有机粘合剂的质量比为91∶9。

然后将上述物质混合，用加压混合机(搅拌机)进行混炼。

接着通过造粒机将得到的混炼物粉碎，得到平均粒径5mm的颗粒。

接着使用得到的颗粒，在材料温度：150℃、注射压力：10.8MPa(110kgf/cm²)的成形条件下，通过注射成形机进行成形。由此得到成形体。此外，成形体的形状为直径0.5mm×高0.5mm的圆筒形状。

然后，在温度：500℃、时间：1小时、气氛：氮气(大气压)的脱脂条件下对成形体100kg实施脱脂处理。由此得到脱脂体。

此外，该脱脂使用了图1、2所示的脱脂炉。脱脂炉的各设定值如下所示。

脱脂炉的各设定值

炉主体的横截面形状：圆形

处理空间的横截面形状：四边形

气体导入系统的连接位置：距离左端长度0.1的位置

气体排气系统的连接位置：距离右端长度0.4的位置

上层部以及下层部的面积和：处理空间面积的25％

各间壁墙的长度：炉主体内部总长为1时0.9

左端部和右端部的长度比：1∶1

处理空间长度和宽度的比：5∶1

处理空间长度和高度的比：5∶1

然后，在温度：1270℃、时间：3小时、气氛：氮气(大气压)的烧成条件下对脱脂体实施烧成处理。由此得到烧结体。脱脂炉的各设定值示于表1。

实施例2、3

除脱脂炉的各设定值如表1所示地变更以外，其余分别与实施例1相同地得到烧结体。

实施例4

除使用除去了图2所示第三间壁墙43以及第四间壁墙44的脱脂炉以外，其余与实施例1相同地得到烧结体。此外，脱脂炉的处理空间的横截面形状为上部以及下部为水平直线、侧部画圆弧的椭圆形。并且，随着该变更，上层部以及下层部的面积相对减少。脱脂炉的各设定值示于表1。

实施例5

除无机粉末的组成以及有机粘合剂的组成分别变更如下以外，其余分别与实施例1相同地得到烧结体。

作为无机粉末，准备有通过水雾化法制得的平均粒径为6μm的2％Ni-Fe合金粉末(EPSONATMIX(株)制造，真密度为7.827g/cm³)。此外，2％Ni-Fe的组成为：C：0.4质量％以上0.6质量％以下，Si：0.35质量％以下，Mn：0.8质量％以下，P：0.03质量％以下，S：0.045质量％以下，Ni：1.5质量％以上2.5质量％以下，Cr：0.2质量％以下，Fe：剩余部分。

作为有机粘合剂使用相对于2％Ni-Fe合金粉末100重量份，含有聚乙烯醇0.8重量份、褐煤蜡0.04重量份、山梨糖醇酐脂肪酸酯0.01重量份的物质。脱脂炉的各设定值示于表1。

实施例6

除使用除去了图2所示第三间壁墙43以及第四间壁墙44的脱脂炉以外，其余与实施例5相同地得到烧结体。此外，脱脂炉的处理空间的横截面形状为上部以及下部为水平直线、侧部画圆弧的椭圆形。并且，随着该变更，上层部以及下层部的面积相对减少。脱脂炉的各设定值示于表1。

比较例1、2

除脱脂炉的各设定值如表1所示地变更以外，其余与实施例1相同地得到烧结体。

比较例3、4

除脱脂炉的各设定值如表1所示地变更以外，其余与实施例5相同地得到烧结体。

表1

2、脱脂体或烧结体的评价

2.1脱脂所需时间的评价

对各实施例以及各比较例中，达到规定的脱脂率(有机粘合剂的除去率)所需的时间进行测量。

2.2每一次处理重量的评价

在各实施例以及各比较例中，脱脂炉内设置的成形体的重量变更为25kg、50kg、100kg、150kg、200kg、250kg时，不良率控制在不足1％的最大重量进行调查。

2.3烧结体品质的评价

对各实施例以及各比较例中得到的50个烧结体，观察各自的外观并计算不良率。然后根据以下评价基准进行评价。

不良率的评价基准

◎：不良率不足1％

○：不良率为1％以上且不足2％

△：不良率为2％以上且不足5％

×：不良率为5％以上

以上2.1～2.3的评价结果示于表2。

表2

如由表2所知，与各比较例相比，各实施例都能够在短时间进行脱脂处理，并且能够增大每一次脱脂处理的处理重量。另外判明，所得到的烧结体均不良率低。

符号说明

1、脱脂炉2、炉主体20、内部201、上层部

202、中层部203、下层部204、左端部205、右端部

206、中央部21、前门22、中门3、风扇

31、旋转轴32、电机41、第一间壁墙42、第二间壁墙

43、第三间壁墙44、第四间壁墙5、加热器

6、气体导入系统61、供气管62、气体导入源

63、阀门7、气体排气系统71、排气管72、排气泵

73、阀门100、成形体G1、脱脂用气体

G1’、脱脂用气体G2、脱脂后气体G3、有机粘合剂分解成分

Claims (12)

1.一种脱脂炉，其特征在于，具有：

炉主体，形成在水平方向具有长轴的筒状；

风扇，设置于所述炉主体的内部中所述长轴方向的一个端部；

第一间壁墙，被设置为间隔所述炉主体的内部中除所述长轴方向的两端部以外的部分的上层部和收容被脱脂体的中层部；

第二间壁墙，被设置为间隔所述炉主体的内部中除所述长轴方向的两端部以外的部分的下层部和所述中层部；

加热单元，用于加热所述上层部；

脱脂用气体导入系统，设置于所述炉主体中从所述长轴方向的中央到所述一个端部的位置，并向所述上层部导入脱脂用气体；以及

脱脂用气体排气系统，设置于所述炉主体中从所述长轴方向的所述脱脂用气体导入系统的位置到所述长轴方向的另一个端部的位置，并对所述下层部的脱脂用气体进行排气，

分离供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体和伴随着所述被脱脂体的脱脂而产生的有机粘合剂分解成分，并将供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体再次提供给所述被脱脂体的脱脂，同时将所述有机粘合剂分解成分向所述脱脂炉外排气。

2.根据权利要求1所述的脱脂炉，其特征在于，

在观察与所述长轴垂直的横截面时，所述风扇设置于与所述中层部重叠的位置，且所述上层部的面积与所述下层部的面积的和小于所述中层部的面积。

3.根据权利要求1或2所述的脱脂炉，其特征在于，

在观察与所述长轴垂直的横截面时，所述炉主体的内壁面形成大致圆形，且所述中层部通过沿铅直方向设置的第三间壁墙及第四间壁墙与所述炉主体分隔开。

4.根据权利要求1或2所述的脱脂炉，其特征在于，

所述第二间壁墙设置为相对于所述炉主体能够装卸。

5.根据权利要求3所述的脱脂炉，其特征在于，

所述第二间壁墙设置为相对于所述炉主体能够装卸。

6.根据权利要求1所述的脱脂炉，其特征在于，

在所述长轴方向上，当所述炉主体的内部的总长为1时，所述第一间壁墙的长度及所述第二间壁墙的长度为0.6以上0.98以下。

7.一种脱脂炉，其特征在于，所述脱脂炉通过在炉内在加热条件下使被脱脂体暴露在脱脂用气体中从而进行脱脂，

所述脱脂炉利用供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体和伴随着所述被脱脂体的脱脂而产生的有机粘合剂分解成分的比重差来分离所述脱脂用气体和所述有机粘合剂分解成分，并将供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体再次提供给所述被脱脂体的脱脂，同时将所述有机粘合剂分解成分向所述脱脂炉外排气。

8.根据权利要求7所述的脱脂炉，其特征在于，具有：

炉主体，形成具有长轴的筒状；

第一间壁墙，被设置为间隔所述炉主体的内部中除所述长轴方向的两端部以外的中央部分的上层部和收容被脱脂体的中层部；

第二间壁墙，被设置为间隔所述炉主体的内部中除所述长轴方向的两端部以外的中央部分的下层部和所述中层部；

气体循环单元，在所述中层部形成从所述长轴方向的一端向另一端的气流，且在所述中央部分的上层部及所述中央部分的下层部形成从所述另一端向所述一端的气流；

脱脂用气体导入系统，向所述炉主体的内部导入脱脂用气体；以及

气体排气系统，设置成面对所述中央部分的下层部以对包含所述有机粘合剂分解成分的气体进行排气。

9.根据权利要求7或8所述的脱脂炉，其特征在于，还具有：

加热单元，使在利用所述比重差进行分离时所述脱脂用气体的温度和所述有机粘合剂分解成分的温度基本相等。

10.一种脱脂方法，其特征在于，所述脱脂方法通过在脱脂炉内在加热条件下使被脱脂体暴露于脱脂用气体从而进行脱脂，

在所述脱脂方法中，利用供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体和伴随着所述被脱脂体的脱脂而产生的有机粘合剂分解成分的比重差来分离所述脱脂用气体和所述有机粘合剂分解成分，并将供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体再次提供给所述被脱脂体的脱脂，同时将所述有机粘合剂分解成分向所述脱脂炉外排气。

11.根据权利要求10所述的脱脂方法，其特征在于，

在利用所述比重差进行分离时，使所述脱脂用气体的温度和所述有机粘合剂分解成分的温度基本相等。

12.一种烧结体的制造方法，利用通过在脱脂炉内在加热条件下使被脱脂体暴露于脱脂用气体从而进行脱脂的脱脂处理得到脱脂体，然后对得到的所述脱脂体实施烧成处理，其特征在于，

所述脱脂处理利用供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体和伴随着所述被脱脂体的脱脂而产生的有机粘合剂分解成分的比重差来分离所述脱脂用气体和所述有机粘合剂分解成分，并将供所述被脱脂体的脱脂的所述脱脂用气体再次提供给所述被脱脂体的脱脂，同时将所述有机粘合剂分解成分向所述脱脂炉外排气。