CN220144765U - 注射成形喂料的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种注射成形喂料的生产装置，包括密炼系统和多个进料系统，多个进料系统和密炼系统连接为封闭系统，所述生产装置还包括配料容器，对应于每个进料系统设置，用于分别盛装注射成形喂料生产所需的各种配料，所述配料容器可拆卸地、密封地连接到相应的进料系统。本实用新型能够实现整个生产过程在全密封的保护气氛下进行，生产效率高，隔绝了环境中的氧污染，不会出现粉末自燃问题，保证了注射成形喂料的高品质，并且本实用新型便于实现自动化，能省去人工成本，大幅度提高注射成形喂料的生产效率。

Description

注射成形喂料的生产装置

技术领域

本实用新型属于金属注射成形领域，具体地，提供了一种注射成形喂料的生产装置。

背景技术

钛合金具有低密度、高比强度和优异耐蚀性等特点，对减轻结构重量、缩小体积、延长使用寿命起到关键作用，是航空航天、医疗器械、军工国防、海洋工程、石油化工等领域不可或缺的关键材料。然而，钛合金不易加工，传统熔铸结合机加工制造复杂形状钛合金时，存在加工难、成本高、元素偏析、材料利用率低等问题，难以实现其复杂形状的高性能低成本制备。因此，各国政府和科技工业界高度重视钛合金近净成形技术的发展与应用。金属注射成形(MIM)是一项先进的近终形制造技术，将注塑成型和传统的粉末冶金技术的有机结合，在复杂精密零部件的低成本批量化制备方面具有独特的优势，被誉为“零部件制造技术的一场革命”。发展高性能钛合金精密注射成形技术，是未来先进材料制造领域的主攻方向之一。

钛合金喂料是注射成形钛合金零部件用的原料，将微细钛合金粉末与有机粘结剂混合，通过高温密炼、造粒，获得钛合金喂料。然而，微细钛合金粉末极其活泼，极易氧化，在生产过程中常出现氧化、易燃等问题，造成原材料的大量浪费，且生产效率低，不利于工业化生产。一方面，采用传统的不锈钢、陶瓷等惰性材料用喂料密炼造粒装置生产钛合金喂料过程中，易出现微细钛合金粉末氧化问题，频频导致钛合金粉末自燃现象出现，危害生命安全，且不利于超细钛合金粉末的密炼造粒；另一方面，采用目前改进的气氛保护密炼造粒装置生产钛合金喂料，尽管采用密封仓对整个密炼造粒过程进行氩气气氛保护，但每次开关门均需要进一步进行洗气换气，以保证整个操作系统的低氧含量，操作繁琐、生产效率低；同时，通过橡胶手套实现钛合金喂料密炼系列操作，操作不灵活，且密炼高温易加速橡胶手套老化，影响使用寿命。

因此，本实用新型针对现有的问题，克服了其缺点和不足，设计并提供了一种注射成形喂料的生产装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种改进的注射成形喂料的生产装置，以至少缓解或解决上述问题。

根据本实用新型，提供一种注射成形喂料的生产装置，包括密炼系统和多个进料系统，多个进料系统和密炼系统连接为封闭系统，所述生产装置还包括配料容器，对应于每个进料系统设置，用于分别盛装注射成形喂料生产所需的各种配料，所述配料容器可拆卸地、密封地连接到相应的进料系统。

优选地，所述进料系统还包括称量装置、过渡仓和输送装置，配料容器与过渡仓密封连接，密炼系统与输送装置密封连接，称量装置同时与过渡仓和输送装置密封连接，所述配料容器能控制打开和关闭来分配配料，并与称量装置配合精确称量预设量的配料，输送装置能控制打开和关闭，以接收精确称量的预设量的配料，并将所述预设量的配料输送至密炼系统中。

优选地，配料容器与盛装其中的预设量的配料密封设置，能充入惰性气体进行保护，并且能在连接到相应的进料系统的状态下将盛装其中的配料分配到进料系统中。

优选地，所述配料容器在连接到注射成形喂料的生产装置后，整个封闭系统能抽真空使氧含量降低到一阈值，并且充入惰性气体使整个封闭系统保持自平衡。

优选地，所述生产装置还包括依次设置的造粒装置和冷却系统，所述造粒装置和冷却系统彼此密封连接，并且密封连接到密炼系统，所述造粒装置用于将密炼好的喂料混合物挤出并切割成合适大小的注射成形喂料，冷却系统用于冷却成颗粒状的注射成形喂料。

优选地，所述生产装置包括智能控制系统，所述的配料容器通过卡扣装置固定在过渡仓上，并设置有第一阀门，所述输送装置设置有第二阀门，所述智能控制系统控制第一阀门打开和关闭来分配配料，通过控制第二阀门打开和关闭使得输送装置接收称量装置称量的预设量配料，控制输送装置自动输送称量出的预设量的配料至密炼系统，并且控制密炼系统的密炼温度及时间。

优选地，当配料容器中的配料不足以达到称量装置的预设量时，智能控制系统发出警报或提示配料不足。

优选地，所述智能控制系统包括报警系统，智能控制系统通过报警系统发出警报。

本实用新型能够实现整个生产过程在全密封的保护气氛下进行，生产效率高，隔绝了环境中的氧污染，不会出现粉末自燃问题，保证了注射成形喂料的高品质，并且本实用新型便于实现自动化，能省去人工成本，大幅度提高注射成形喂料的生产效率。

本实用新型应用于钛合金喂料生产时，能解决钛合金喂料生产过程中易氧化、易燃、生产效率低等问题。通过本实用新型能实现为高品质钛合金喂料全自动化生产装置，在密封环境下可以实现自动化生产高品质钛合金喂料，整个生产在高纯氩气的保护气氛下进行，隔绝了微细钛合金粉末与环境中的氧接触的风险，防止了钛合金喂料密炼高温过程中钛合金粉末的氧化，并解决了微细钛合金粉末密炼过程中自燃的风险，同时杜绝了粉尘污染，最终保证了高品质钛合金喂料的自动化生产，有利于推动钛合金喂料的工业化生产应用。

本实用新型与现有装置相比，具有如下优点：

1、本实用新型能通过称量装置、输送装置实现喂料原材料的自动称量并传输至密炼造粒系统的密炼仓中，整个过程在全密封的高纯氩气保护气氛下进行，生产效率高、隔绝了环境中的氧污染，保证了钛合金喂料的高品质；

2、本实用新型能通过智能控制系统实现钛合金喂料自动化生产过程中的原材料称量、输送、密炼、造粒等系列工序，保证钛合金喂料的自动化生产，省去了人工成本，并大幅度提高了喂料的生产效率；

3、本实用新型能实现为可用于微细或超细钛合金粉末喂料的生产装置，既可以防止粉末氧化，也可以预防钛合金粉末自燃，保证了钛合金喂料的低间隙含量，及生产安全性，同时也可用于制备其他不同材料的喂料产品，材料适用性广，拓宽了注射成形的应用领域；

4、与传统喂料生产装置相比，采用本实用新型的生产装置生产钛合金喂料时整个生产过程操作简单、灵活，无粉尘污染，自动化生产效率高，通过智能控制系统实现自动化控制，不会出现钛合金粉末自燃问题。

附图说明

图1为根据本实用新型的注射成形喂料的生产装置示意图；

图2为根据本实用新型的注射成形喂料的生产装置的变形形式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

图1为根据本实用新型的注射成形喂料的生产装置的示意图。图中本实用新型的注射成形喂料的生产装置总体以附图标记10表示，包括密炼系统101、多个进料系统102以及盛装用于注射成形喂料的合金粉末及粘结体系的配料容器103，多个进料系统102和密炼系统101连接为封闭系统，配料容器103可拆卸地、密封地连接到相应的过渡仓104，过渡仓104密封连接到称量装置105，称量装置密封连接到进料系统102，由此能够形成封闭系统，该封闭系统能抽真空到一氧含量阈值后充入惰性气体以保持整个系统自平衡。该氧含量阈值优选为50ppm以下。

本实用新型的注射成形喂料的生产装置10的密炼系统、造粒及收集装置可以采用传统的结构，本实用新型的注射成形喂料的生产装置10能够由智能控制系统自动控制配料容器103的控制第一阀门106的打开和关闭来分配配料到与过渡仓104密封连接的称量装置105，与称量装置105配合来自动称量配料，并且控制进料系统102自动输送自动称量的配料到密炼系统101，智能控制系统还能自动控制喂料密炼工艺。由于高品质钛合金喂料的生产装置10的密封结构，整个封闭系统能抽真空并且充入高纯氩气，由此能在使用该生产装置进行注射成形喂料生产时防止微细合金粉的氧化及自燃，并大幅度提高生产效率。

配料容器103的开口能通过卡扣装置固定在过渡仓104上，通过智能控制系统控制第一阀门106打开和关闭，并且和称量装置105配合，保证配料准确称量。待称量结束后，智能控制系统控制进料系统102控制第二阀门107自动打开，将称量好的原材料输送至密炼造粒系统101中。第一阀门104和第二阀门107可以用任何可控开关装置替代。

图2为根据本实用新型的注射成形喂料生产装置的替代形式的示意图。图2中与图1中相同或相应的部件使用相同的附图标记，为了区别，左边第一位数字以2表示。

该替代形式中，注射成形喂料生产装置总体以附图标记20表示，注射成形喂料生产装置20可以不包括称量装置和过渡仓，配料容器203直接密封地、可拆卸地连接到输送装置202，输送装置202密封连接到密炼系统201。配料容器203可以通过另外的系统在抽真空低含氧量及氩气保护下盛装预定量的配料，在连接到输送装置202后，通过智能控制系统控制打开和关闭将预定量的配料分配到输送装置202，并且控制输送装置202将配料自动输送到密炼系统201。

该注射成形喂料生产装置20在配料容器203连接到输送装置202后，也能形成封闭系统，整个封闭系统能抽真空并且充入高纯氩气，由此能在使用该生产装置进行注射成形喂料生产时防止合金粉末的氧化及自燃。该生产装置20同样也能实现智能系统自动定量进料，大幅度提高生产效率。

本实用新型的注射成形喂料的生产装置适用于多种合金粉末的喂料生产，尤其是由于其整体能够形成封闭系统，该封闭系统能抽真空到一氧含量阈值，或抽真空到一氧含量阈值后充入惰性气体以保持整个系统自平衡，该生产装置适用于易氧化的微细钛合金粉末喂料的生产，避免活泼的钛合金粉末氧化和自燃，从而能够保证所生产的注射成形喂料的高品质。

下面以钛合金粉末喂料的生产喂料说明采用本实用新型图1中所示实施例的注射成形喂料生产装置的工作原理：

1.将三个配料容器103中分别装入钛合金粉、高温粘结体系和低温粘结体系，并采用高纯氩气气氛保护，将配料容器103固定在过渡仓104上；

2.打开各个电源开关，随后打开称量装置105开关，输入钛合金喂料配方对应的各个原材料质量，通过智能控制系统，打开过渡仓104上方的第一阀门106，对各个配料进行定量称量。随后，打开称量装置105下方的第二阀门107，将称量好的各种配料根据程序设定，自动输送至密炼系统101仓中；

3.通过密炼系统101的控制系统设定钛合金喂料的密炼工艺参数，随后将密炼系统中的配料进行高温密炼；待密炼完成后，自动进行喂料造粒工序；造粒完成后，冷却系统自动开启，对喂料颗粒进行冷却，并自动收料至收料装置中，最终获得高品质的钛合金喂料；

4.最后，通过智能控制系统重复上述步骤，进行钛合金喂料自动化生产的循环操作，以实现高品质钛合金喂料的自动化生产。

步骤2中，当配料容器103中的配料不足时，称量装置104的报警系统将开启，提示进行配料补充，待配料补足后，解除报警，继续进行钛合金喂料的自动化生产。

本实用新型能够实现整个生产过程在全密封的保护气氛下进行，生产效率高，隔绝了环境中的氧污染，不会出现粉末自燃问题，保证了注射成形喂料的高品质，并且本实用新型便于实现自动化，能省去人工成本，大幅度提高注射成形喂料的生产效率。

Claims (8)

1.一种注射成形喂料的生产装置，其特征在于，包括密炼系统和多个进料系统，多个进料系统和密炼系统连接为封闭系统，所述生产装置还包括配料容器，对应于每个进料系统设置，用于分别盛装注射成形喂料生产所需的各种配料，所述配料容器可拆卸地、密封地连接到相应的进料系统。

2.根据权利要求1所述的注射成形喂料的生产装置，其特征在于，所述进料系统还包括称量装置、过渡仓和输送装置，配料容器与过渡仓密封连接，密炼系统与输送装置密封连接，称量装置同时与过渡仓和输送装置密封连接，所述配料容器能控制打开和关闭来分配配料，并与称量装置配合精确称量预设量的配料，输送装置能控制打开和关闭，以接收精确称量的预设量的配料，并将所述预设量的配料输送至密炼系统中。

3.根据权利要求1所述的注射成形喂料的生产装置，其特征在于，配料容器与盛装其中的预设量的配料密封设置，能充入惰性气体进行保护，并且能在连接到相应的进料系统的状态下将盛装其中的配料分配到进料系统中。

4.根据权利要求3所述的注射成形喂料的生产装置，其特征在于，所述配料容器在连接到注射成形喂料的生产装置后，整个封闭系统能抽真空使氧含量降低到一阈值，并且充入惰性气体使整个封闭系统保持自平衡。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的注射成形喂料的生产装置，其特征在于，所述生产装置还包括依次设置的造粒装置和冷却系统，所述造粒装置和冷却系统彼此密封连接，并且密封连接到密炼系统，所述造粒装置用于将密炼好的喂料混合物挤出并切割成合适大小的注射成形喂料，冷却系统用于冷却成颗粒状的注射成形喂料。

6.根据权利要求2所述的注射成形喂料的生产装置，其特征在于，所述生产装置包括智能控制系统，所述的配料容器通过卡扣装置固定在过渡仓上，并设置有第一阀门，所述输送装置设置有第二阀门，所述智能控制系统控制第一阀门打开和关闭来分配配料，通过控制第二阀门打开和关闭使得输送装置接收称量装置称量的预设量配料，控制输送装置自动输送称量出的预设量的配料至密炼系统，并且控制密炼系统的密炼温度及时间。

7.根据权利要求6所述的注射成形喂料的生产装置，其特征在于，当配料容器中的配料不足以达到称量装置的预设量时，智能控制系统发出警报或提示配料不足。

8.根据权利要求7所述的注射成形喂料的生产装置，其特征在于，所述智能控制系统包括报警系统，智能控制系统通过报警系统发出警报。