CN206139840U - 催化脱脂系统及金属粉末注射成型制品的制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种催化脱脂系统及金属粉末注射成型制品的制备系统，涉及金属粉末注射成型技术领域。本实用新型提供了一种催化脱脂系统，该系统包括：催化剂调和装置，所述催化剂调和装置将草酸与水按比例配成草酸水溶液催化剂；催化脱脂反应装置，所述催化脱脂反应装置的入口与所述催化剂调和装置连通，用于将所述草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应；输送管路，所述输送管路设置在所述催化剂调和装置和所述催化脱脂反应装置之间，用于将所述草酸水溶液催化剂从所述催化剂调和装置输送至所述催化脱脂反应装置。本实用新型提供的催化脱脂系统，避免了环境污染和安全隐患，扩大了催化脱脂炉的应用范围。

Description

催化脱脂系统及金属粉末注射成型制品的制备系统

技术领域

本实用新型涉及金属粉末注射成型技术领域，尤其是涉及一种催化脱脂系统及金属粉末注射成型制品的制备系统。

背景技术

金属粉末注射成型技术(MIM技术)是传统的粉末冶金工艺与热塑性工程塑料注射成型工艺相结合的新工艺,它把这两项工艺的优势集中于一身。该工艺的基本操作流程是将金属粉末与粘结剂混炼一起制备喂料，然后将喂料放到注塑机中，注入模具得到一定形状的生坯，然后将生坯中的大部分粘结剂给脱脂去除，再进行高温烧结的过程。在这个过程中，对生坯进行催化脱脂一般都会在催化脱脂炉进行，且常采用浓硝酸作为催化剂在催化脱脂炉中对生坯进行催化脱脂反应。

当催化脱脂炉内对产品进行催化脱脂时，采用的催化剂为浓度在87％以上的浓硝酸溶液，然而，浓硝酸溶液作为催化剂存在着一些问题，在催化脱脂反应进行后浓硝酸溶液会产生氮氧化合物，污染环境；在催化脱脂反应进行中，在催化脱脂炉内会产生大量的甲醛气体，浓硝酸溶液会和甲醛发生反应，使催化脱脂炉存在爆炸的危险，存在安全隐患；浓硝酸作为催化剂的催化脱脂炉，仅可对常规的不锈钢产品和铁产品进行催化脱脂，对于铜产品、钴产品、钛产品等浓硝酸不能进行催化脱脂反应，缩小了催化脱脂炉的应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种催化脱脂系统及金属粉末注射成型制品的制备系统，避免了环境污染和安全隐患，扩大了催化脱脂炉的应用范围。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

根据本实用新型的一方面，提供一种催化脱脂系统，该系统包括用于将草酸与水按比例配成草酸水溶液催化剂的催化剂调和装置、用于将所述催化剂调和装置生成的所述草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应的催化脱脂反应装置和用于将所述草酸水溶液催化剂从所述催化剂调和装置输送至所述催化脱脂反应装置的输送管路；

所述催化脱脂反应装置的入口与所述催化剂调和装置连通，所述输送管路设置在所述催化剂调和装置和所述催化脱脂反应装置之间。

进一步地，所述草酸与所述水的比例为：0.5-1:1.5-2。

进一步地，所述催化剂调和装置包括：

用于盛放所述草酸与所述水的混合液、将所述草酸与所述水按比例配成所述草酸水溶液催化剂以及盛放所述草酸水溶液催化剂的催化剂调和器；

用于将所述催化剂调和器中的所述草酸与水的混合液进行加热搅拌生成所述草酸水溶液催化剂的加热搅拌器；

所述加热搅拌器与所述催化剂调和器连接。

进一步地，所述催化剂调和器为计量瓶，所述加热搅拌器为磁力搅拌加热器，所述催化剂调和装置包括：

用于盛放所述草酸与所述水的混合液、将所述草酸与所述水按比例配成所述草酸水溶液催化剂以及盛放所述草酸水溶液催化剂的计量瓶；

用于将所述草酸与水的混合液进行搅拌加热的磁力搅拌加热器、用于在所述磁力搅拌加热器的作用下，将所述草酸和所述水的混合溶液进行搅拌，以生成所述草酸水溶液催化剂的磁力搅拌子和用于控制所述草酸水溶液催化剂的温度的热电偶；

所述磁力搅拌子与所述热电偶置于所述计量瓶中，所述计量瓶置于所述磁力搅拌加热器上。

进一步地，所述催化脱脂反应装置包括：

用于将所述草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应的催化脱脂炉和用于接收所述输送管路从所述催化剂调和装置输送至所述催化脱脂反应装置的催化剂的接酸盒；

所述接酸盒置于所述催化脱脂炉中，所述催化脱脂炉的入口与所述输送管路连通。

进一步地，所述输送管路包括第一子输送管路、第二子输送管路和计量泵；

所述第一子输送管路的一端与所述催化剂调和装置连通，另一端与所述计量泵的入口连通；

所述第二子输送管路的一端与所述计量泵的出口连通，另一端与所述催化脱脂炉的入口连通；

所述接头设置在所述第二子输送管路上。

进一步地，所述输送管路还包括：接头；

所述接头设置在所述第二子输送管路上，以将所述第二子输送管路拆卸。

进一步地，所述输送管路还包括：用于加热和保温的包裹层；

所述包裹层包裹在所述第一子输送管路、第二子输送管路和所述计量泵的出口接头和进口接头上。

进一步地，所述第一子输送管路与所述第二子输送管路为透明四氟管。

根据本实用新型的另一方面，提供一种金属粉末注射成型制品的制备系统，包括上述技术方案提供的催化脱脂系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

据本实用新型的催化脱脂系统，该系统包括：催化剂调和装置，所述催化剂调和装置将草酸与水按比例配成草酸水溶液催化剂；催化脱脂反应装置，所述催化脱脂反应装置的入口与所述催化剂调和装置连通，用于将所述催化剂调和装置调和的所述草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应；输送管路，所述输送管路设置在所述催化剂调和装置和所述催化脱脂反应装置之间，用于将所述草酸水溶液催化剂从所述催化剂调和装置输送至所述催化脱脂反应装置，将草酸和水按照比例在催化剂调和装置调和草酸水溶液催化剂，通过输送管路将在催化剂调和装置调和的草酸水溶液催化剂输送到催化脱脂反应装置，在催化脱脂反应装置中草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应，由于在上述催化脱脂系统中使用草酸和水按比例调和的草酸水溶液作为催化脱脂反应的催化剂，使得经催化脱脂反应后残留物只为二氧化碳和水，不会污染环境；不易与催化脱脂反应中产生的甲醛气体反应，避免了爆炸的危险，不存在安全隐患；并且不仅可对不锈钢产品和铁产品进行催化脱脂，还可对铜产品、钴产品、钛产品进行催化脱脂，扩大了催化脱脂炉的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的催化脱脂系统的结构流程图；

图2为本实用新型实施例提供的催化脱脂系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的催化脱脂方法的流程图；

图4为本实用新型另一个实施例提供的催化脱脂方法的流程图。

图标：100-催化剂调和装置；101-计量瓶；102-磁力搅拌加热器；103-磁力搅拌子；104-热电偶；200-催化脱脂反应装置；201-催化脱脂炉；202-接酸盒；300-输送管路；301-第一子输送管路；302-第二子输送管路；303-接头；304-计量泵；305-包裹层；S1-催化剂调和步骤；S2-催化脱脂反应步骤；S3-反抽清洗步骤。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本实用新型的一个方面，如图1和图2所示，提供一种催化脱脂系统，该系统包括：

催化剂调和装置100，催化剂调和装置100将草酸与水按比例配成草酸水溶液催化剂；

催化脱脂反应装置200，催化脱脂反应装置200的入口与催化剂调和装置100连通，用于将催化剂调和装置100调和的草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应；

输送管路300，输送管路300设置在催化剂调和装置100和催化脱脂反应装置200之间，用于将草酸水溶液催化剂从催化剂调和装置100输送至催化脱脂反应装置200。

根据本实用新型的催化脱脂系统，将草酸和水按照比例在催化剂调和装置100调和草酸水溶液催化剂，通过输送管路300将在催化剂调和装置100调和的草酸水溶液催化剂输送到催化脱脂反应装置200，在催化脱脂反应装置200中草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应，由于在上述催化脱脂系统中使用草酸和水按比例调和的草酸水溶液作为催化脱脂反应的催化剂，使得经催化脱脂反应后残留物只为二氧化碳和水，不会污染环境；不易与催化脱脂反应中产生的甲醛气体反应，避免了爆炸的危险，不存在安全隐患；并且不仅可对不锈钢产品和铁产品进行催化脱脂，还可对铜产品、钴产品、钛产品进行催化脱脂，扩大了催化脱脂炉201的应用范围。

根据本实用新型催化脱脂系统的一种实施方式，草酸与水的比例为：0.5-1:1.5-2。

根据本实用新型的催化脱脂系统，将草酸与水的比例控制在：0.5-1:1.5-2的范围得到草酸水溶液催化剂，上述范围得到的草酸水溶液催化剂能够为在催化脱脂反应装置200内进行的催化脱脂反应提供合适的酸性条件，使得催化脱脂反应较好的进行，提高催化脱脂炉201的效率。

根据本实用新型催化脱脂系统的一种实施方式，催化调和装置包括：

催化剂调和器，催化剂调和器用于盛放草酸与水的混合液、将草酸与水按比例配成草酸水溶液催化剂以及盛放草酸水溶液催化剂；

加热搅拌器，加热搅拌器用于将催化调和器中的草酸与水的混合液进行加热搅拌，调和草酸水溶液催化剂。

根据本实用新型的催化脱脂系统，将草酸与水加入至催化剂调和器中，需要进行加热搅拌，使草酸能够充分的溶解在水中以调和草酸水溶液催化剂，防止草酸在草酸与水的混合液中出现结晶，不能正常进行催化脱脂反应。

根据本实用新型催化脱脂系统的一种实施方式，当催化剂调和器为计量瓶101，加热搅拌器为磁力搅拌加热器102，催化剂调和装置100包括：

计量瓶101，计量瓶101用于盛放草酸与水的混合液、将草酸与水按比例配成草酸水溶液催化剂以及盛放甲将酸水溶液催化剂；

磁力搅拌加热器102，磁力搅拌加热器102置于计量瓶101底部，用于将草酸与水的混合液进行搅拌加热；

磁力搅拌子103，将磁力搅拌加热器102置于计量瓶101中，在磁力搅拌加热器102的作用下，将草酸和水的混合溶液进行搅拌，以调和草酸水溶液催化剂；

热电偶104，将热电偶104置于计量瓶101中，以控制草酸水溶液催化剂的温度。

根据本实用新型的催化脱脂系统，实现加热搅拌的方式还有多种，例如，实现搅拌的方式可以为机械搅拌器，实现加热的方式可以为油浴加热等；

使用热电偶104来控制计量瓶101中的溶液的温度，防止溶液过低或者过高，一般将温度控制在80-90摄氏度之间，使得草酸水溶液能够催化脱脂反应装置200中进行催化脱脂反应。

根据本实用新型催化脱脂系统的一种实施方式，催化脱脂反应装置200包括：

催化脱脂炉201，催化脱脂炉201的入口与输送管路300连通，用于将草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应；

接酸盒202，接酸盒202置于催化脱脂炉201中，用于接收输送管路300从催化剂调和装置100输送至催化脱脂反应装置200的催化剂。

根据本实用新型的催化脱脂系统，在催化脱脂炉201中使用接酸盒202对草酸水溶液催化剂进行接收，由于催化脱脂炉201中的温度达到120摄氏度，草酸水溶液催化剂在120摄氏度下气化，经循环风机吹送进行催化脱脂反应，若不使用接酸盒202，草酸水溶液催化剂随处滴放，不能有效的利用草酸水溶液催化剂。

根据本实用新型催化脱脂系统的一种实施方式，输送管路300包括第一子输送管路301、第二子输送管路302、接头303和计量泵304；

第一子输送管路301的一端与催化剂调和装置100连通，另一端与计量泵304的入口连通；

第二子输送管路302的一端与计量泵304的出口连通，另一端与催化脱脂炉201的入口连通；

接头303设置在第二子输送管路302上，用于将第二子输送管路302进行拆卸，以清洗输送管路300。

根据本实用新型的催化脱脂系统，第一子输送管路301和第二子输送管路302为透明四氟管，由于透明四氟管具有耐腐蚀性，以来输送具有腐蚀性的草酸水溶液；同时由于在输送过程中会受到外界低温的影响，草酸水溶液催化剂可能会结晶的现象，堵住管路，导致催化脱脂反应不能很好的进行，所以需要在第一子输送管路301、第二子输送管路302和计量泵的出口接头和进口接头上包裹有包裹层305，包裹层是由保温材料构成，且包裹层上设置有加热丝，使得包裹层具有加热和保温的作用，当然，只要能够实现加热和保温作用的包裹层都可以应用在本实施例中，其中，该包裹层的温度控制在70-100℃区间，以此保证草酸水溶液催化剂不会在管路中出现结晶的现象。

计量泵304的作用一方面为输送管路300输送草酸水溶液催化剂提供动力，另一方面计量输送到催化脱脂炉201内的接酸盒202的草酸水溶液催化剂的量，确保草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应的用量，从而实现催化脱脂工艺的可控性。

当催化脱脂系统运行结束后，计量泵304进行反抽动作，反抽时间持续60秒，可以将计量泵304和第一子输送管路301与第二子输送管路302内的残留草酸水溶液催化剂抽回计量瓶101内，目的是防止草酸水溶液产生结晶堵住管路；

其中，接头303为四氟对接接头，当催化脱脂系统运行结束后，将四氟对接接头拧开，把第一子输送管路301通入到70-100℃水中，使计量泵304再反抽60秒，目的是用热水清洗计量泵304内和残留在第一子输送管路301内的草酸水溶液，防止在设备停止的状态下草酸结晶堵住管路。

根据本实用新型的另一方面，如图3所示，提供一种催化脱脂方法，采用上述技术方案提供的催化脱脂方法，该方法包括：

催化剂调和步骤S1，将草酸与水按比例在催化剂调和装置100中配成草酸水溶液催化剂；

催化脱脂反应步骤S2，将催化剂调和步骤S1调和的草酸水溶液催化剂在催化脱脂反应装置200进行催化脱脂反应。

根据本实用新型的催化脱脂方法，将草酸和水按照比例在催化剂调和步骤S1调和草酸水溶液催化剂，通过输送管路300将催化剂调和步骤S1调和的草酸水溶液催化剂输送到催化脱脂反应步骤S2，在催化脱脂反应步骤S2中草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应，由于在上述催化脱脂系统中使用草酸和水按比例调和的草酸水溶液作为催化脱脂反应的催化剂，使得经催化脱脂反应后残留物只为二氧化碳和水，不会污染环境；不易与催化脱脂反应中产生的甲醛气体反应，避免了爆炸的危险，不存在安全隐患；并且不仅可对不锈钢产品和铁产品进行催化脱脂，还可对铜产品、钴产品、钛产品进行催化脱脂，扩大了催化脱脂炉201的应用范围。

根据本实用新型催化脱脂方法的一种实施方式，催化剂调和步骤S1包括：

将草酸、水置于催化剂调和器中；

将盛有草酸与水的混合液的催化剂调和器置于加热搅拌器上进行加热搅拌，以调和草酸水溶液催化剂。

根据本实用新型催化脱脂方法的一种实施方式，催化脱脂反应步骤S2包括：

将输送管路300从催化剂调和步骤S1输送至催化脱脂反应步骤S2的草酸水溶液催化剂接收至接酸盒202内；

将接酸盒202接收到的草酸水溶液催化剂在催化脱脂炉201中进行催化脱脂反应。

根据本实用新型催化脱脂方法的一种实施方式，如图4所示，当催化脱脂反应步骤S2结束之后，该方法还包括：

反抽清洗步骤S3：对计量泵304和输送管路300内的草酸水溶液催化剂进行反抽动作，以将草酸水溶液催化剂抽回催化剂调和器，拧开接头303，将计量泵304和输送管路301内通入水，再对计量泵304和输送管路301内的草酸水溶液催化剂进行反抽动作以清洗计量泵304和输送管路301。

综上所述，根据本实用新型催化脱脂系统的可选因素较多。根据本实用新型的权利要求可以组合出多种实施方案，因此根据本实用新型的权利要求组合出的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。下面将结合具体的实施例对本实用新型催化脱脂系统和催化脱脂方法进行进一步地描述。

实施例1

根据本实用新型的催化脱脂系统，该系统包括：催化剂调和装置100、输送管路300和催化脱脂反应装置200；

将比例为1:2的草酸和水按量加入至计量瓶101，同时将磁力搅拌子103加入至计量瓶101，将上述计量瓶101放置于磁力搅拌加热器102上，对草酸与水的混合液进行搅拌加热，调和草酸水溶液催化剂，当热电偶104检测温度在80摄氏度时，打开计量泵304，草酸水溶液催化剂经第一子输送管路301进入至计量泵304，计量泵304将草酸水溶液经第二子输送管路302进入催化脱脂炉201进行催化脱脂，当催化脱脂反应结束后，使用计量泵304进行反抽动作，反抽时间持续60秒，可以将计量泵304和第一子输送管路301与第二子输送管路302内的残留草酸水溶液催化剂抽回计量瓶101内，上述反抽结束后，将四氟对接接头拧开，把计量泵304、第一子输送管路301通入到70-100℃水中，使计量泵304再反抽60秒来清洗计量泵304、第一子输送管路301。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种催化脱脂系统，其特征在于，该系统包括：用于将草酸与水按比例配成草酸水溶液催化剂的催化剂调和装置、用于将所述催化剂调和装置生成的所述草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应的催化脱脂反应装置和用于将所述草酸水溶液催化剂从所述催化剂调和装置输送至所述催化脱脂反应装置的输送管路；

所述催化脱脂反应装置的入口与所述催化剂调和装置连通，所述输送管路设置在所述催化剂调和装置和所述催化脱脂反应装置之间。

2.根据权利要求1所述的催化脱脂系统，其特征在于，所述草酸与所述水的比例为：0.5-1:1.5-2。

3.根据权利要求1所述的催化脱脂系统，其特征在于，所述催化剂调和装置包括：

用于盛放所述草酸与所述水的混合液、将所述草酸与所述水按比例配成所述草酸水溶液催化剂以及盛放所述草酸水溶液催化剂的催化剂调和器；

用于将所述催化剂调和器中的所述草酸与水的混合液进行加热搅拌生成所述草酸水溶液催化剂的加热搅拌器；

所述加热搅拌器与所述催化剂调和器连接。

4.根据权利要求3所述的催化脱脂系统，其特征在于，所述催化剂调和器为计量瓶，所述加热搅拌器为磁力搅拌加热器，所述催化剂调和装置包括：

用于盛放所述草酸与水的混合液、将所述草酸与所述水按比例配成所述草酸水溶液催化剂以及盛放所述草酸水溶液催化剂的计量瓶、用于将所述草酸与水的混合液进行搅拌加热的磁力搅拌加热器、用于在所述磁力搅拌加热器的作用下，将所述草酸和水的混合溶液进行搅 拌，以生成所述草酸水溶液催化剂的磁力搅拌子、用于以控制所述草酸水溶液催化剂的温度的热电偶；

所述磁力搅拌子与所述热电偶置于所述计量瓶中，所述计量瓶置于所述磁力搅拌加热器上。

5.根据权利要求1所述的催化脱脂系统，其特征在于，所述催化脱脂反应装置包括：

用于将所述草酸水溶液催化剂进行催化脱脂反应的催化脱脂炉和用于接收所述输送管路从所述催化剂调和装置输送至所述催化脱脂反应装置的催化剂的接酸盒；

所述接酸盒置于所述催化脱脂炉中，所述催化脱脂炉的入口与所述输送管路连通。

6.根据权利要求1所述的催化脱脂系统，其特征在于，所述输送管路包括第一子输送管路、第二子输送管路和计量泵；

所述第一子输送管路的一端与所述催化剂调和装置连通，另一端与所述计量泵的入口连通；

所述第二子输送管路的一端与所述计量泵的出口连通，另一端与所述催化脱脂炉的入口连通。

7.根据权利要求6所述的催化脱脂系统，其特征在于，所述输送管路还包括：接头；

所述接头设置在所述第二子输送管路上，以将所述第二子输送管路拆卸。

8.根据权利要求6所述的催化脱脂系统，其特征在于，所述输送管路还包括：用于加热和保温的包裹层；

所述包裹层包裹在所述第一子输送管路、所述第二子输送管路和所述计量泵的出口接头和进口接头上。

9.根据权利要求6-8任一项所述的催化脱脂系统，其特征在于， 所述第一子输送管路与所述第二子输送管路为透明四氟管。

10.金属粉末注射成型制品的制备系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的催化脱脂系统。