CN215879886U - 一种粉末注射成形溶剂脱脂系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种粉末注射成形溶剂脱脂系统。现有的脱脂系统难以保证脱脂一致性，同时存在较大污染。本实用新型包括溶剂脱脂槽和溶剂存储罐，其特征在于还包括设置在溶剂脱脂槽和溶剂存储罐之间的溶剂蒸馏再生系统，溶剂存储罐和溶剂脱脂槽之间通过管路连接并设置单向阀；还包括控制系统和抽真空系统，抽真空系统与溶剂脱脂槽连接，所述的控制系统控制抽真空系统、溶剂蒸馏再生系统的工作，也控制单向阀的开关。本实用新型解决了溶剂脱脂一致性差；溶剂脱脂有机溶剂挥发量大，环境污染大及危险性高等问题。提高了生产安全性，降低生产成本。

Description

一种粉末注射成形溶剂脱脂系统

技术领域

本实用新型涉及一种粉末注射成形溶剂脱脂系统。

背景技术

粉末注射成型粘结剂在实际生产使用中主要分为两类体系，即POM塑系及蜡系两种。蜡系由于有流动性好、初始投入低、设备要求简单等优势，在某些产品生产中有不可替代的优势。蜡系注射坯件第一步脱脂是采用有机物溶剂浸泡坯件，采用溶解、萃取的方式去除坯件中蜡成分(Injectamax工艺)，为加快脱蜡进度会适当加温。坯件取出、烘干转入烧结炉烧结，坯件剩余部分有机物(骨架剂)在烧结炉中通过加热分解、挥发去除，最后在高温中烧结收缩、致密形成为烧结件产品。

目前行业所用溶剂脱脂溶剂主要为三氯乙烯、溴丙烷等卤代烃溶剂，不仅沸点低、挥发大而且毒性高。与之对应的溶脱设备也相应简陋。行业现有常规做法是粉末注射成形坯件进行溶剂脱脂时，通常只是简单地将坯件放入一熔剂槽中，向其中注入有机溶剂并适当加温，静置待其反应一段时间后将坯件取出。坯件表面残留的有机溶剂挥发弥散到空气中，造成车间生产环境恶劣、环境污染及安全事故隐患；此外在脱脂过程中溶解在有机溶剂中的粘结剂没排除，造成溶液中蜡等粘结剂浓度的增加，使得脱脂速度的减缓和脱脂能力下降，必须加入过量的有机溶剂才能满足坯件脱脂；另外使用后的有机溶剂由于溶解的蜡等粘结剂的污染不能再投入使用，从而造成生产成本提高、危废处理麻烦，有违当前环保治理政策及企业所肩负的社会责任。

专利CN202212576U公开了一种金属注射成型坯件溶液脱脂装置，该装置夹层设有加热棒对槽体进行加热，加热槽外壁设有保温层。进料过程是用电动葫芦掉入不锈钢槽体中，脱脂完成后直接把产品吊出送往烧结车间。该装置虽然较传统操作方法在降低劳动强度方面有一定改善，但溶剂加热方法存在隐患，且溶剂脱脂完成坯件直接吊装到烧结车间烧结，过程挥发的溶剂挥发弥散在空气中，不仅恶化生产环境、不利于环保，且有机物浓度易超标达到爆炸点，安全性存在问题。

专利CN213794219U公开了一种粉末冶金注射成型快速溶剂脱脂炉，其主要创新为在炉体的外顶壁焊接有电机座，电机座靠近炉体的一侧固定安装有电机，炉体的内部设有搅拌桨，对在脱脂溶剂进行搅拌，解决由于溶剂脱脂后不同位置溶解蜡浓度不均，造成产品的脱脂率一致性差，局部不达标的问题。该方案直接在溶剂脱脂槽内增加搅拌桨混合溶液，不仅降低了溶剂脱脂有效工作体积，同时搅拌导致溶剂扰动太大，脱脂过程中带来小产品会移动位置、堆积、碰上等问题。

专利CN202113637U公开了一种粉末注射成形坯件溶剂脱脂装置，其特点在于：溶剂脱脂槽的上部、下部分别通过管道连接有溶剂储槽、蒸馏装置，溶剂储槽和蒸馏装置之间设置有冷凝回收装置，冷凝回收装置分别通过管道与溶剂储槽和蒸馏装置顶部相连接，溶剂脱脂槽和蒸馏装置之间的连接管道上安装有液体输送装置；溶剂脱脂槽内设置有液位控制阀，蒸馏装置下部连接有放料阀门。

该方案把溶剂脱脂槽、蒸馏及冷凝装置形成一套系统，在脱脂过程中由于蜡等有机物不停溶解到溶剂中造成溶脱能力变差，该装置不停抽取溶剂脱脂槽溶液进行加热、蒸发、冷凝，把蜡脱除掉的溶剂补充到脱脂槽中，提高了坯件粘结剂脱脂一致性，同时萃取剂得以循环使用，减少了坯件溶剂脱脂作业中的萃取剂用量。

该方案由于是部分溶剂不停补充到脱脂槽中，在长时间运行中仍旧存在脱脂不一致的问题。且坯件脱脂结束需要烘干表面残留的有机溶剂，对生产车间、环保排放等仍旧造成不小压力。

专利CN207695624U公开了一种溶剂循环脱脂系统，包括一盛装有脱脂溶剂的溶剂脱脂槽，脱脂槽内有加热组件，溶剂脱脂槽通过进液管与设置于其上方的高位溶剂储罐连通；所述的高位溶剂储罐中安装有螺旋冷却管；螺旋冷却管的两端分别与冷水机的进、出水口连通；高位溶剂储罐的底部设置有排放阀；在高位溶剂储罐的中部设置有与缓冲罐上部连通的管道；缓冲罐的下部通过管道、单向阀、溶液泵与溶液贮箱连通；溶液贮箱的顶部通过管道与溶剂脱脂槽连通；所述的溶液贮箱内设置有液位传感器；所述的溶剂脱脂槽与高位溶剂储槽之间还设置有流量计和进液阀。

该方案同样实现了溶剂循环脱脂，但其加热装置安全性不足，有熔剂槽内产生电火花导致爆燃风险；溶剂脱脂结束坯件表面及内控存在不少溶剂将会挥发到空气中，造成环境污染及车间工作环境恶化；脱脂过程中脱脂槽不同位置会存在浓度差，造成同一批次脱脂率有较大差异，从而造成产品一致性差等问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的缺点，提供一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，能彻底解决目前溶剂脱脂存在溶剂需求大、环保处理成本高；溶剂脱脂一致性差；溶剂脱脂有机溶剂挥发量大，环境污染大及危险性高等问题。

为此，本实用新型采取如下的技术方案：一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，包括溶剂脱脂槽和溶剂存储罐，其特征在于还包括设置在溶剂脱脂槽和溶剂存储罐之间的溶剂蒸馏再生系统，溶剂存储罐和溶剂脱脂槽之间通过管路连接并设置单向阀；还包括控制系统和抽真空系统，抽真空系统与溶剂脱脂槽连接，所述的控制系统控制抽真空系统、溶剂蒸馏再生系统的工作，也控制单向阀的开关。

作为优选，所述的溶剂脱脂槽侧部设置循环管路，所述的循环管路上连接循环隔膜泵。

作为优选，所述的溶剂蒸馏再生系统包括蒸馏槽，所述的蒸馏槽通过管路连接螺旋冷凝管，所述的螺旋冷凝管连接冷水机。

作为优选，所述的螺旋冷凝管与蒸馏槽的连接管路上设置抽风风机。

作为优选，所述的溶剂脱脂槽和蒸馏槽内设有夹层，夹层内有加热油介质管路，所述的加热油介质管路连接导热油加热系统。

作为优选，所述溶剂脱脂槽的上部为矩形，下部为锥形。

作为优选，所述溶剂存储罐的容积为溶剂脱脂槽的2倍以上。

本实用新型的有益效果在于：使粉末注射成形溶脱工序获得了有机物排放及挥发量极小、生产安全性提高、车间环境改善、生产成本低、新项目环评易通过等一系列效果。

本溶剂脱脂系统主要特点在于除适用于常规的三氯乙烯和正溴丙烷等低熔点卤代烃溶剂外，也同样适用于环保、无毒、无刺激性的高沸点(沸点：150～200℃)、高闪点(闪点20～50℃)溶剂。本实用新型系统运行全封闭且溶剂再生性能优越，既提高了生产安全性，同时降低了环境污染排放及降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1.溶剂脱脂槽 2.蒸馏槽 3.螺旋冷凝管 4.冷水机 5.溶剂存储罐 6.导热油加热槽 7.真空泵 8.抽风风机 9.循环隔膜泵 10.单向阀 11.循环管路 12.管路 13.加热油介质管路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型明作进一步详细描述。

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义，本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件，“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本实用新型的构思前提下对本实用新型的方法简单改进都属于本实用新型要求保护的范围。

如图1所示的一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，包括溶剂脱脂槽1、溶剂存储罐5、控制系统和抽真空系统。在溶剂脱脂槽1和溶剂存储罐5之间的溶剂蒸馏再生系统，溶剂存储罐5和溶剂脱脂槽1之间通过管路12连接并设置单向阀10；抽真空系统与溶剂脱脂槽连接，所述的控制系统控制抽真空系统、溶剂蒸馏再生系统的工作，也控制单向阀的开关。溶剂存储罐5的容积为溶剂脱脂槽1的2倍以上。

进一步的，溶剂脱脂槽侧部设置循环管路11，所述的循环管路上连接循环隔膜泵9。运行中通过循环隔膜泵9对溶剂槽溶剂循环缓慢流动，使溶剂箱内的溶剂温度及蜡溶解浓度均匀，保证每批次脱脂率一致性。并且可以提高其脱脂速率。

进一步的，溶剂蒸馏再生系统包括蒸馏槽2，蒸馏槽通过管路连接螺旋冷凝管3，所述的螺旋冷凝管连接冷水机4。螺旋冷凝管与蒸馏槽的连接管路上设置抽风风机8。使用过的溶剂在蒸馏槽进行加热，加热成为气态溶剂经风机8抽到螺旋冷凝管内，经螺旋冷凝管冷凝再生重复使用，蒸馏槽底部蜡残渣定期收集处理。坯件抽真空烘干加热带出的溶剂同样也会经过螺旋冷凝管捕捉收集，减少污染对环境排放。

进一步的，溶剂脱脂槽1和蒸馏槽内设有夹层，夹层内有加热油介质管路13，所述的加热油介质管路连接导热油加热系统6。夹层内有加热油介质管路，加热通过热油传导，提高设备安全性。

进一步的，溶剂脱脂槽1的上部为矩形，下部为锥形。方便溶剂回流干净，真空泵7开启，对脱脂槽区域抽真空及加热，使坯件快速烘干。

系统中所用连接密封圈、风机、泵等设备配件均选择耐溶剂、耐高温200℃的设备零部件。

通过本实用新型改善，溶剂萃取脱脂系统可实现对粉末注射成形坯件全密封溶剂萃取脱脂，设备运行稳定、安全；溶剂可多次重复利用，降低生产成本，减少环保处理、环境排放量压力。设备自动化程度高，脱脂、烘干一体，降低人力成本。

此外，利用本实用新型的系统可以优先选择毒性更低、挥发性更小、安全性更高的溶剂，而溶剂萃取脱脂效果与三氯乙烯、正溴丙烷等传统萃取脱脂溶剂效率、脱脂率相同。不仅进一步改善生产车间环境，降低工人职业伤害，同时有利于新项目建设环评审批。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (7)

1.一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，包括溶剂脱脂槽(1)和溶剂存储罐(5)，其特征在于还包括设置在溶剂脱脂槽(1)和溶剂存储罐(5)之间的溶剂蒸馏再生系统，溶剂存储罐(5)和溶剂脱脂槽(1)之间通过管路(12)连接并设置单向阀(10)；还包括控制系统和抽真空系统，抽真空系统与溶剂脱脂槽连接，所述的控制系统控制抽真空系统、溶剂蒸馏再生系统的工作，也控制单向阀的开关。

2.根据权利要求1所述的一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，其特征在于所述的溶剂脱脂槽侧部设置循环管路(11)，所述的循环管路上连接循环隔膜泵(9)。

3.根据权利要求2所述的一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，其特征在于所述的溶剂蒸馏再生系统包括蒸馏槽(2)，所述的蒸馏槽通过管路连接螺旋冷凝管(3)，所述的螺旋冷凝管连接冷水机(4)。

4.根据权利要求3所述的一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，其特征在于所述的螺旋冷凝管与蒸馏槽的连接管路上设置抽风风机(8)。

5.根据权利要求1或4所述的一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，其特征在于所述的溶剂脱脂槽(1)和蒸馏槽内设有夹层，夹层内有加热油介质管路(13)，所述的加热油介质管路连接导热油加热系统(6)。

6.根据权利要求1所述的一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，其特征在于所述溶剂脱脂槽(1)的上部为矩形，下部为锥形。

7.根据权利要求1所述的一种粉末注射成形溶剂脱脂系统，其特征在于所述溶剂存储罐(5)的容积为溶剂脱脂槽(1)的2倍以上。

Images