CN203875337U - 一种金属粉末脱脂烧结炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及真空热处理设备领域。一种金属粉末脱脂烧结炉，包括炉座及固定在其上的烧结炉，烧结炉上连接有抽真空装置和脱脂装置；抽真空装置包括真空管、气动高真空挡板阀、第一波纹管减震器、罗茨真空泵、第二波纹管减震器、旋片式真空泵、真空泵机座和排气管；脱脂装置包括第一阀门、脱脂管、集脂罐、收集桶、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回水箱、第二阀门、水环式真空泵、过滤箱、排气口、冷热水开关和多个纹管减震器。该金属粉末脱脂烧结炉的优点是结构新颖，保温性能好，一次脱脂率高。

Description

一种金属粉末脱脂烧结炉

技术领域

本实用新型涉及真空热处理设备领域，尤其是用于金属粉末注射成形的真空脱脂烧结炉。

背景技术

金属粉末脱脂烧结炉是一种具有真空脱脂和真空烧结功能的真空热处理设备，在金属粉末注射成形生产中被普遍的使用。现有的金属粉末脱脂烧结炉结构主要包括设有脱脂管道的炉体和设置在炉体内的脱脂箱，炉体内设置保温箱，预脱脂产品放在脱脂箱内进行加热，产品中的脂类物质从脱脂口经脱脂管道被抽出，可以避免炉体内被脂类物质污染，清理时只需清理脱脂箱，产品中的脂类物质主要是成型剂。现有真空脱脂烧结炉存在的不足是脱脂不能一次完成，一次脱脂率低，即脂类物质除了通过脱脂管道被抽出的一次脱脂之外，往往需要二次脱脂即打开炉体再次对炉体进行脱脂清理，操作复杂，加工效率低。

发明内容

本实用新型的发明目的是为了解决上述现有金属粉末脱脂烧结炉存在的不足，提供一种结构新颖，一次脱脂率高，加工效率高的金属粉末脱脂烧结炉。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种金属粉末脱脂烧结炉，包括炉座及固定在其上的烧结炉，烧结炉上连接有抽真空装置和脱脂装置；抽真空装置包括真空管、气动高真空挡板阀、第一波纹管减震器、罗茨真空泵、第二波纹管减震器、旋片式真空泵、真空泵机座和排气管；旋片式真空泵和罗茨真空泵安装在真空泵机座上，真空管进气口处于炉体内，真空管出气口连通排气管，气动高真空挡板阀、罗茨真空泵和旋片式真空泵沿进气至出气的方向依次设置在真空管上，第一波纹管减震器设在气动高真空挡板阀与罗茨真空泵之间的真空管上，第二波纹管减震器设在罗茨真空泵与旋片式真空泵之间的真空管上；烧结炉内设有出气管，出气管上端处于炉膛内，出气管下端处于炉体外；脱脂装置包括第一阀门、脱脂管、集脂罐、收集桶、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回水箱、第二阀门、水环式真空泵、过滤箱、排气口、冷热水开关和多个纹管减震器，脱脂管的进口端连接出气管，第一阀门安装在脱脂管与出气管的连接处；沿脱脂管的进口至出口方向集脂罐、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回水箱和水环式真空泵依次排列在脱脂管上，第二阀门处于防回水箱和水环式真空泵之间的脱脂管上，脱脂管出口端连接过滤箱，排气口设在过滤箱上；与集脂罐相连的收集桶处于集脂罐的底部；多个纹管减震器均安装在靠近炉体的脱脂管上；集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐按装配位置的高度由下往上依次排列，第一脱脂罐和第二脱脂罐内均设有冷凝棒；集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐内均设有与热水管和冷水管，冷热水开关与脱脂管及集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐内的热水管和冷水管相连。

作为优选，第一阀门与第二脱脂罐之间的脱脂管由第一脱脂管、第二脱脂管和第三脱脂管构成，第一脱脂管两端分别连接第一阀门和集脂罐，第一脱脂管与集脂罐的连接处处于集脂罐的下部，且收集桶的位置处于第一脱脂管与集脂罐的连接处的下方；第二脱脂管的底端连接集脂罐的上部，第二脱脂管的顶端连接第一脱脂罐的下部，第三脱脂管的底端连接第一脱脂罐的上部，第三脱脂管的顶端连接第二脱脂罐的下部。

作为优选，脱脂管上的多个纹管减震器包括第三波纹管减震器、第四波纹管减震器和第五波纹管减震器，第三波纹管减震器处于第一脱脂管上，第四波纹管减震器处于第二脱脂管上，第五波纹管减震器处于第二脱脂罐与防回水箱之间的脱脂管上。

作为优选，脱脂管上的多个纹管减震器还包括第六波纹管减震器，第六波纹管减震器处于防回水箱和水环式真空泵之间。

采用了上述技术方案的一种金属粉末脱脂烧结炉，抽真空装置的作用是在烧结之前将烧结炉的炉体内抽真空，提高烧结的效率。通过出气管、脱脂管和水环式真空泵将炉膛内的脂类物质和杂质抽出，并通过收集桶和过滤箱完成收集和过滤，一次脱脂率达到99.98％。综上所述，该金属粉末脱脂烧结炉的优点是结构新颖，保温性能好，一次脱脂率高。

附图说明

图1：本实用新型实施例的示意图。

图2：本实用新型实施例中烧结炉与抽真空装置的结构示意图。

图3：本实用新型实施例中烧结炉与脱脂装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1、图2和图3对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1、图2和图3所示一种金属粉末脱脂烧结炉，包括炉座2、固定在炉座上的烧结炉1，烧结炉上连接有抽真空装置5和脱脂装置6。

烧结炉1内设有出气管，出气管上端处于密封的炉膛内，出气管下端处于炉体外。

抽真空装置5包括真空管51、气动高真空挡板阀52、第一波纹管减震器53、罗茨真空泵54、第二波纹管减震器55、旋片式真空泵56、排气管57和真空泵机座58。旋片式真空泵56和罗茨真空泵54安装在真空泵机座58上，旋片式真空泵56和罗茨真空泵54前方的真空管51上分别安装过滤器，滤除抽气过程中的杂质，提高旋片式真空泵56和罗茨真空泵54的使用寿命。真空管51进气口处于炉体12内，真空管51出气口连通排气管57，气动高真空挡板阀52、罗茨真空泵54和旋片式真空泵55沿进气至出气的方向依次设置在真空管51上，第一波纹管减震器53设在气动高真空挡板阀52与罗茨真空泵54之间的真空管51上，第二波纹管减震器55设在罗茨真空泵54与旋片式真空泵56之间的真空管51上。

抽真空装置5的作用是在烧结之前将烧结炉1的炉体内抽真空，提高烧结的效率。尤其是使用旋片式真空泵56和罗茨真空泵54配合抽真空，效率高，气动高真空挡板阀52的作用是防止空气回流。第一波纹管减震器53和第二波纹管减震器55的作用是对烧结炉1进行减震处理，产品在脱脂后到烧结的过程中产品的结构性能大幅度降低，烧结炉的振动过大直接影响产品的合格率。

脱脂装置6包括第一阀门61、脱脂管62、集脂罐63、收集桶64、第一脱脂罐65a、第二脱脂罐65b、防回水箱66、第二阀门67、水环式真空泵68、过滤箱69、排气口691和多个纹管减震器6a。脱脂管62的进口端连接炉体12外外的出气管，第一阀门61安装在脱脂管62与出气管的连接处。沿脱脂管62的进口至出口方向集脂罐63、第一脱脂罐65a、第二脱脂罐65b、防回水箱66和水环式真空泵68依次排列在脱脂管62上，第二阀门67处于防回水箱66和水环式真空泵68之间的脱脂管62上，脱脂管62出口端连接过滤箱69，排气口691设在过滤箱69上。与集脂罐63相连的收集桶64处于集脂罐63的底部。第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b内均设有冷凝棒651。集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b内均设有热水管和冷水管，冷热水开关与脱脂管62及集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b内的热水管和冷水管相连并控制它们的通水情况。水环式真空泵68是采用水做介质来抽真空进行脱脂的，集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b通冷水用以吸附和固定脂类物质，通热水使脱脂管62和集脂罐63的温度高于脂类物质的溶化温度，以避免对脱脂管62的堵塞，同时可以清集脂罐63内冷凝棒651上冷凝和捕集得到的脂类物质。

第二阀门67的一个作用是减少水环式真空泵68启车时的负合，由于脱脂管62很长，第二阀门67的另一个作用是方便检测脱脂管62卸漏率。防回水箱66的作用是防止第一阀门61和第二阀门67开启是脱脂管62内真空度出现真空差产生倒吸的情况。

第一阀门61与第二脱脂罐65b之间的脱脂管62由第一脱脂管621、第二脱脂管622和第三脱脂管623构成，第一脱脂管621两端分别连接第一阀门61和集脂罐63，第一脱脂管621与集脂罐63的连接处处于集脂罐63的下部，且收集桶64的位置处于第一脱脂管621与集脂罐63的连接处的下方，收集桶64可以更好的收集溶化后向下滑落的脂类物质。第二脱脂管622的底端连接集脂罐63的上部，第二脱脂管622的顶端连接第一脱脂罐65a的下部，第三脱脂管623的底端连接第一脱脂罐65a的上部，第三脱脂管623的顶端连接第二脱脂罐65b的下部。集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b按装配位置的高度由下往上依次排列，第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b均按进口部低出口部高倾斜排列，这样排列的主要目的是在溶脂的时侯让溶下来的脂类物质主要是成型剂顺着倾斜度流入收集桶内，起导向作用，提高收脂的效率。

多个纹管减震器6a均安装在靠近炉体12的脱脂管62上，多个纹管减震器6a包括第三波纹管减震器6a1、第四波纹管减震器6a2和第五波纹管减震器6a3，第三波纹管减震器6a1处于第一脱脂管621上，第四波纹管减震器6a2处于第二脱脂管622上，第五波纹管减震器6a3处于第二脱脂罐65b与防回水箱66之间的脱脂管62上，纹管减震器6a是为了更高的提升减震效果，在远离炉体12的脱脂管62上也可以设置纹管减震器6a，例如防回水箱66和水环式真空泵68之间的脱脂管62上还可以设置第六纹管减震器。纹管减震器6a的作用是对烧结炉1进行减震处理，产品在脱脂后到烧结的过程中产品的结构性能大幅度降低，烧结炉的振动过大直接影响产品的合格率。

真空脱脂烧结炉使用时，步骤如下：

(1)上料，将待加工的金属粉末产品摆放在烧结炉1内，紧炉门；

(2)抽真空，开启旋片式真空泵56和气动高真空挡板阀52，通过旋片式真空泵56对炉体内进行抽真空处理，抽出的气体由排气管排出，待炉体内真空抽至1.1-3托再开启罗茨真空泵54，将炉内真空抽至1.010-1托，炉体内抽真空完成关闭旋片式真空泵56、罗茨真空泵54和气动高真空挡板阀52；

(3)脱脂，对炉膛内加温，加温过程由20度开始上升直到650度脱脂结束，冷热水开关控制脱脂管62通热水，集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b内的冷水管通冷水；开启充气阀，流量计显示达到产品工艺要求的流量20-230L/min，开启水环式真空泵68，先开第二阀门67，再开第一阀门61，烧结炉1内的金属粉末产品内部因高温溶解出来的混合物，包含氮气、氢气、主要是成型剂等脂类物质通过出气管进入脱脂管62，依次经过集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b，利用冷凝法的原理，成型剂等脂类物质遇到第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b内的冷凝棒651，成型剂等脂类物质与氮气氢气等气氛分离后凝固在冷凝棒651的表面上，氮气氢气等气氛通过脱脂管62进入过滤箱69，最后由排气口691排出；脱脂管62通热水，集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b内的热水管通热水，热水温度在63-99度之间，热水温度随成型剂等脂类物质溶点进行调整，一般的成型剂等脂类物质溶点是60-90度之间，热水温度高出成型剂溶点3-9度，第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b上凝结的成型剂等脂类物质开始溶脂，最后流落至收集桶64完成脱脂；

(4)对完成脱脂处理的金属粉末产品进行高温烧结，使其成型；

(5)产品烧结结束，待炉膛内温度降到常温后开启炉门取出烧结完成的产品。

Claims (5)

1.一种金属粉末脱脂烧结炉，包括炉座及固定在其上的烧结炉，烧结炉上连接有抽真空装置和脱脂装置；其特征在于抽真空装置包括真空管、气动高真空挡板阀、第一波纹管减震器、罗茨真空泵、第二波纹管减震器、旋片式真空泵、真空泵机座和排气管；旋片式真空泵和罗茨真空泵安装在真空泵机座上，真空管进气口处于炉体内，真空管出气口连通排气管，气动高真空挡板阀、罗茨真空泵和旋片式真空泵沿进气至出气的方向依次设置在真空管上，第一波纹管减震器设在气动高真空挡板阀与罗茨真空泵之间的真空管上，第二波纹管减震器设在罗茨真空泵与旋片式真空泵之间的真空管上；烧结炉内设有出气管，出气管上端处于炉膛内，出气管下端处于炉体外；脱脂装置包括第一阀门、脱脂管、集脂罐、收集桶、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回水箱、第二阀门、水环式真空泵、过滤箱、排气口、冷热水开关和多个纹管减震器，脱脂管的进口端连接出气管，第一阀门安装在脱脂管与出气管的连接处；沿脱脂管的进口至出口方向集脂罐、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回水箱和水环式真空泵依次排列在脱脂管上，第二阀门处于防回水箱和水环式真空泵之间的脱脂管上，脱脂管出口端连接过滤箱，排气口设在过滤箱上；与集脂罐相连的收集桶处于集脂罐的底部；多个纹管减震器均安装在靠近炉体的脱脂管上；集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐按装配位置的高度由下往上依次排列，第一脱脂罐和第二脱脂罐内均设有冷凝棒；集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐内均设有与热水管和冷水管，冷热水开关与脱脂管及集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐内的热水管和冷水管相连。

2.根据权利要求1所述的一种金属粉末脱脂烧结炉，其特征在于旋片式真空泵和罗茨真空泵前方的真空管上分别安装过滤器。

3.根据权利要求1所述的一种金属粉末脱脂烧结炉，其特征在于第一阀门与第二脱脂罐之间的脱脂管由第一脱脂管、第二脱脂管和第三脱脂管构成，第一脱脂管两端分别连接第一阀门和集脂罐，第一脱脂管与集脂罐的连接处处于集脂罐的下部，且收集桶的位置处于第一脱脂管与集脂罐的连接处的下方；第二脱脂管的底端连接集脂罐的上部，第二脱脂管的顶端连接第一脱脂罐的下部，第三脱脂管的底端连接第一脱脂罐的上部，第三脱脂管的顶端连接第二脱脂罐的下部。

4.根据权利要求3所述的一种金属粉末脱脂烧结炉，其特征在于脱脂管上的多个纹管减震器包括第三波纹管减震器、第四波纹管减震器和第五波纹管减震器，第三波纹管减震器处于第一脱脂管上，第四波纹管减震器处于第二脱脂管上，第五波纹管减震器处于第二脱脂罐与防回水箱之间的脱脂管上。

5.根据权利要求4所述的一种金属粉末脱脂烧结炉，其特征在于脱脂管上的多个纹管减震器还包括第六波纹管减震器，第六波纹管减震器处于防回水箱和水环式真空泵之间。