TWI491453B - 使用脫蠟裝置的脫蠟方法 - Google Patents

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TWI491453B TW102125503A TW102125503A TWI491453B TW I491453 B TWI491453 B TW I491453B TW 102125503 A TW102125503 A TW 102125503A TW 102125503 A TW102125503 A TW 102125503A TW I491453 B TWI491453 B TW I491453B
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Cheng Yu Chou
Chen Luen Tsai
Che Wei Hsu
Chih Wei Cheng
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Cheng Uei Prec Ind Co Ltd
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Description

使用脫蠟裝置的脫蠟方法
本發明涉及一種化學裝置及方法,尤其涉及一種使用脫蠟裝置的脫蠟方法。
按,習知的金屬射出成型技術,以蠟基製程為例,其生產流程如下:首先製作餵料,餵料的主要成份為金屬粉末,還包括主幹黏結劑和填充劑。其中主幹黏結劑為塑料或其混合物,可提高射出件及產品的強度。填充劑為白蠟、棕櫚蠟、微晶蠟、油類等,可增加塑料的流動性;接著將餵料於射出機內射出成型;其次以溶劑清洗或者是加熱去除填充劑蠟基材料,以使射出件內形成開放性孔道;最後高溫燒結,將其他的主幹粘結劑去除。燒結過程中,主幹黏結劑會熱裂解為氣體,由產品內部穿過孔道往外溢散。若無脫蠟製程或是脫蠟不徹底,會導致燒結過程中,裂解為氣體的主幹黏結劑無法順利溢散,使產品嚴重變形、產生氣泡狀外觀不良、爆裂、崩塌等情況。
要達成脫蠟的效果,可使用低溫持溫的方式,使蠟基材料慢速溶化或揮發,以使射出件內形成開放性孔道而不影響產品強度,此種方式可在燒結爐中完成,但耗時過長。因此,通常選用化學藥劑的方式進行脫蠟,即利用正己烷、正丁烷、溴丙烷、去漬油等 各種可溶出填充劑的化學藥劑去浸泡或者沖洗產品,使蠟基材料溶出,此種方式可快速達到脫蠟效果。其中,因環保意識的加強,化學藥劑的選用已逐步趨向使用可回收、可大氣裂解的溴丙烷來進行脫蠟作業。藉由溴丙烷售價明顯高昂,且極易氧化、裂解,若能有效保護溶劑,延長使用壽命,將可大幅節省生產耗材支出,因此通常會對溴丙烷進行回收作業。在回收的過程中,需加熱至沸騰後再冷凝,對溴丙烷的壽命會有大幅降低的影響。
生產過程中,為避免回收作業降低溴丙烷的使用壽命,通常儘量拉高溴丙烷的溶蠟量後再進行回收。但是,溴丙烷中溶蠟量越高,代表脫蠟效率越差,脫蠟程度不穩定,甚至有可能出現產品表面積蠟的不良狀況,對於後續操作會有嚴重的不良影響,產品良率也會因此大幅下降,因此會選擇降低溶蠟量標準後進行回收,但是,升降溫的過程對溴丙烷的溶蠟量又有很大影響,45度時的蠟飽和量可達16%,一旦回到室溫,蠟飽和量驟降到3%,假設現有的溴丙烷的溶蠟量已達2.9%,經過一次45度的脫蠟流程後,溶蠟量達3.5%,當降回室溫,因室溫最高溶蠟量位3%,多出的0.5%蠟量就會變成固態的蠟,且因產品表面積極大,大部份會產生在產品表面,導致原本產品開放性孔道的部份變成封閉式孔道,導致後續高溫燒結去除主幹黏結劑時造成產品不良,因此,為避免蠟殘留過多於產品表面,選擇溶劑回收的溶蠟量標準通常設定在2%以下方能穩定生產,如此一來,便發生了回收頻繁的問題,反提高生產成本。
本發明之目的係針對上述習知不足而提供一種使用脫蠟裝置的脫 蠟方法,可有效改善回收頻繁的問題,降低生產成本。
為了實現上述目的,本發明提供一種脫蠟裝置,包括一脫蠟系統及一回收系統。脫蠟系統包括一清洗裝置及藉由管路與清洗裝置連通的儲存裝置;該儲存裝置包括分別與清洗裝置連通的一第一溶劑槽及一第二溶劑槽,第一溶劑槽及第二溶劑槽設有加熱裝置;回收系統包括分別與第一溶劑槽及第二溶劑槽連通的第一回收裝置及第二回收裝置;其中,當第一溶劑槽與清洗裝置相通時,第二溶劑槽與清洗裝置封閉,當第二溶劑槽與清洗裝置相通時,第一溶劑槽與清洗裝置封閉。
本發明提供一種使用脫蠟裝置的脫蠟方法,其過程包括:1.將第一溶劑槽內的溴丙烷溶劑溫度控制在45度,第二溶劑槽內的的溴丙烷溶劑溫度控制在40~45度;2.將第一溶劑槽與清洗裝置相通,第二溶劑槽與清洗裝置封閉,並將第一溶劑槽內45度的溴丙烷從儲存裝置打入清洗裝置中對產品浸泡及沖洗,溴丙烷於第一溶劑槽及清洗裝置之間進行循環流動對產品進行粗脫蠟;3.待粗脫蠟完成後,不進行降溫,直接將45度的溴丙烷全部打回第一溶劑槽中,封閉第一溶劑槽與清洗裝置;4.打開第二溶劑槽與清洗裝置,將第二溶劑槽內40~45度的溴丙烷打入清洗裝置中於第二溶劑槽及清洗裝置之間進行循環流動對產品進行細脫蠟,並關閉加熱裝置;5.當第一溶劑槽內的溴丙烷的溶蠟量基本達到最高溶蠟量16%時,將第一溶劑槽內的溴丙烷打入第一容置槽內,利用加熱裝置將溶劑煮沸,使溴丙烷受熱變為蒸氣; 6.使用冷凝裝置使蒸氣冷凝為液態重新回收至第一回收槽內,並打回到第一溶劑槽中重新使用;7.使第二溶劑槽內的溴丙烷溶劑溫度控制在45度,使第一溶劑槽內的的溴丙烷溶劑溫度控制在40~45度,第二溶劑槽與清洗裝置相通,第一溶劑槽與清洗裝置封閉,由第二溶劑槽中的溴丙烷對產品粗脫蠟;8.封閉第二溶劑槽與清洗裝置,開通第一溶劑槽與清洗裝置對產品進行細脫蠟;9.待第二溶劑槽中的溴丙烷溶蠟量達到16%後即可再進行回收。
綜上所述,本發明脫蠟裝置藉由第一溶劑槽及第二溶劑槽之設計,可將溶蠟量提高至16%再進行回收,相比原有的2%的回收設定值,回收頻率降低,維護效果明顯提升,達到了降低生產成本的要求。
100‧‧‧脫蠟裝置
11‧‧‧清洗裝置
12‧‧‧儲存裝置
121‧‧‧第一溶劑槽
122‧‧‧第二溶劑槽
123‧‧‧加熱裝置
124‧‧‧冷凝裝置
21‧‧‧第一回收裝置
211‧‧‧第一容置槽
212‧‧‧第一回收槽
22‧‧‧第二回收裝置
221‧‧‧第二容置槽
222‧‧‧第二回收槽
23‧‧‧加熱裝置
24‧‧‧冷凝裝置
第一圖係本發明脫蠟裝置一種實施例之示意圖。
為詳細說明本發明之技術內容、構造特徵、所達成目的及功效,以下茲舉例並配合圖式詳予說明。
請參閱第一圖,本發明脫蠟裝置100,係利用溶劑清洗金屬射出成型的產品以去除產品中的蠟,包括一脫蠟系統及一回收系統。本實施例中,該溶劑為溴丙烷。
所述脫蠟系統包括一清洗裝置11及藉由管路與清洗裝置11連 通的儲存裝置12;儲存裝置12用來儲存溴丙烷溶劑,清洗裝置11用於產品浸泡及用溴丙烷對產品進行沖洗。該儲存裝置12包括分別與清洗裝置11連通的一第一溶劑槽121及一第二溶劑槽122,第一溶劑槽121及第二溶劑槽122設有加熱裝置123,加熱裝置123可加熱溴丙烷提高脫蠟效率。清洗裝置11與儲存裝置12的第一溶劑槽121及第二溶劑槽122之間設有冷凝裝置124,因溴丙烷的揮發性高,冷凝裝置124可將脫蠟過程中揮發的溴丙烷蒸汽冷凝,重新變回溴丙烷溶液,流入儲存裝置12的第一溶劑槽121及第二溶劑槽122中。
所述回收系統包括分別與第一溶劑槽121及第二溶劑槽122連通的第一回收裝置21及第二回收裝置22。第一回收裝置21包括一與第一溶劑槽121連通的第一容置槽211及一與第一容置槽211連通的第一回收槽212。第二回收裝置22包括一與第二溶劑槽122連通的第二容置槽221及一與第二容置槽221連通的第二回收槽222。第一容置槽211及第二容置槽221內皆設有加熱裝置23及冷凝裝置24。第一容置槽211及第二容置槽221分別用於容置第一溶劑槽121及第二溶劑槽122內清洗產品後含蠟的溴丙烷,第一回收槽212及第二回收槽222分別用於容置除蠟後的溴丙烷的澄清溶液。將產品置於清洗裝置11中浸泡,當第二溶劑槽122與清洗裝置11相通時,第一溶劑槽121與清洗裝置封閉。
首先,溴丙烷容置於儲存裝置12中,藉由加熱裝置123加熱溴丙烷,使第一溶劑槽121內的溴丙烷溶劑溫度控制在45度 ,使第二溶劑槽122內的的溴丙烷溶劑溫度控制在40~45度,第一溶劑槽121與清洗裝置11相通,第二溶劑槽122與清洗裝置11封閉。
接著,將第一溶劑槽121內45度的溴丙烷從儲存裝置12打入清洗裝置11中對產品浸泡及沖洗,即進行粗脫蠟。粗脫蠟過程中,溴丙烷於第一溶劑槽121及清洗裝置11之間進行循環流動以降低產品附近的含蠟濃度,加熱裝置123持續加熱可保持溴丙烷的溫度在45度以最高溶蠟量16%最大限度的進行粗脫蠟。待粗脫蠟完成後,不進行降溫,直接將45度的溴丙烷全部打回第一溶劑槽121中,封閉第一溶劑槽121與清洗裝置11,打開第二溶劑槽122與清洗裝置11;然後,將第二溶劑槽122內40~45度的溴丙烷打入清洗裝置11中進行細脫蠟,並關閉加熱裝置123,細脫蠟過程中,溴丙烷於第二溶劑槽122及清洗裝置11之間進行循環流動,第二溶劑槽122內溴丙烷的溶蠟量控制在2%,在將清洗裝置11中的溴丙烷由第一溶劑槽121中45度的高溶蠟量的溴丙烷替換成第二溶劑槽122中40~45度的較低溶蠟量的溴丙烷時,由於產品未從清洗裝置11中取出,且所用的溴丙烷由45度替換為40~45度,沒有熱衝擊問題產生,確保產品良率,待第二溶劑槽122內溴丙烷逐漸降溫至室溫後,產品完成脫蠟程序。即可將完成脫蠟的產品取出,更換下一批待脫蠟的產品進行脫蠟,直至檢測到第一溶劑槽121內的溴丙烷的溶蠟量基本達到最高溶蠟量16%,開始回收作業。
進行回收作業時,將第一溶劑槽121內達到最高溶蠟量16% 的溴丙烷打入第一容置槽211內,利用加熱裝置23將溶劑煮沸,使溴丙烷受熱變為蒸氣,再使用冷凝裝置24使蒸氣冷凝為液態重新回收至第一回收槽212內,並打回到第一溶劑槽121中重新使用。第一容置槽211內含蠟的溴丙烷溶液經蒸煮後,留下高濃度且無法揮發的液態廢蠟,然後,將之排除,完成回收作業。
然後,第一溶劑槽121內的溴丙烷回收後變成澄清溶液,相對於第二溶劑槽122內含蠟的溴丙烷溶液來說,可轉變為細脫蠟用,而第二溶劑槽122內相對含蠟量高的溴丙烷則轉變為粗脫蠟用。即藉由加熱裝置123加熱溴丙烷,使第二溶劑槽122內的溴丙烷溶劑溫度控制在45度,使第一溶劑槽121內的的溴丙烷溶劑溫度控制在40~45度,第二溶劑槽122與清洗裝置11相通,第一溶劑槽121與清洗裝置11封閉。由第二溶劑槽122中的溴丙烷對產品粗脫蠟,然後再封閉第二溶劑槽122與清洗裝置11,開通第一溶劑槽121與清洗裝置11對產品進行細脫蠟,待第二溶劑槽122中的溴丙烷溶蠟量達到16%後再進行回收,如此反復。因此,本發明脫蠟裝置100可將溴丙烷溶蠟量提高至16%再進行回收,相比原有的2%的回收設定值,回收頻率降低,維護效果明顯提升,達到了降低生產成本的要求。
綜上所述,本發明脫蠟裝置100藉由第一溶劑槽121及第二溶劑槽122之設計,在對產品進行粗脫蠟后再進行細脫蠟,產品脫蠟徹底,且將溴丙烷溶蠟量提高至16%再進行回收,相比原有的2%的回收設定值,回收頻率降低,維護效果明顯提升, 達到了降低生產成本的要求。
100‧‧‧脫蠟裝置
11‧‧‧清洗裝置
12‧‧‧儲存裝置
121‧‧‧第一溶劑槽
122‧‧‧第二溶劑槽
123‧‧‧加熱裝置
124‧‧‧冷凝裝置
21‧‧‧第一回收裝置
211‧‧‧第一容置槽
212‧‧‧第一回收槽
22‧‧‧第二回收裝置
221‧‧‧第二容置槽
222‧‧‧第二回收槽
23‧‧‧加熱裝置
24‧‧‧冷凝裝置

Claims (1)

  1. 一種使用脫蠟裝置的脫蠟方法,其過程包括:第一步驟,將第一溶劑槽內的溴丙烷溶劑溫度控制在45度,使第二溶劑槽內的的溴丙烷溶劑溫度控制在40~45度;第二步驟,將第一溶劑槽與清洗裝置相通,第二溶劑槽與清洗裝置封閉,並將第一溶劑槽內45度的溴丙烷從儲存裝置打入清洗裝置中對產品浸泡及沖洗,溴丙烷於第一溶劑槽及清洗裝置之間進行循環流動對產品進行粗脫蠟;第三步驟,待粗脫蠟完成後,不進行降溫,直接將45度的溴丙烷全部打回第一溶劑槽中,封閉第一溶劑槽與清洗裝置;第四步驟,打開第二溶劑槽與清洗裝置,將第二溶劑槽內40~45度的溴丙烷打入清洗裝置中於第二溶劑槽及清洗裝置之間進行循環流動對產品進行細脫蠟,並關閉加熱裝置;第五步驟,當第一溶劑槽內的溴丙烷的溶蠟量基本達到最高溶蠟量16%時,將第一溶劑槽內的溴丙烷打入第一容置槽內,利用加熱裝置將溶劑煮沸,使溴丙烷受熱變為蒸氣;第六步驟,使用冷凝裝置使蒸氣冷凝為液態重新回收至第一回收槽內,並打回到第一溶劑槽中重新使用;第七步驟,使第二溶劑槽內的溴丙烷溶劑溫度控制在45度,使第一溶劑槽內的的溴丙烷溶劑溫度控制在40~45度,第二溶劑槽與清洗裝置相通,第一溶劑槽與清洗裝置封閉,由第二溶劑槽中的溴丙烷對產品粗脫蠟; 第八步驟,封閉第二溶劑槽與清洗裝置,開通第一溶劑槽與清洗裝置對產品進行細脫蠟;第九步驟,待第二溶劑槽中的溴丙烷溶蠟量達到16%後即可再進行回收。
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