金屬熱場真空脫脂燒結爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬燒結爐領域，尤其涉及金屬熱場真空脫脂燒結爐。
【背景技術】
[0002]金屬粉末注射成形等粉末冶金行業中，以低合金鋼、不銹鋼等粉末材料為主燒結而成的產品主要應用于電子產品、醫療器械、汽車零部件、五金工業等。這些產品主要是用石墨熱場的燒結爐燒結而成，這種技術已經相當成熟。然而，有些特殊材料，像鈦及鈦合金，由于其化學活性大，易受氣體和石墨坩禍材料等的污染，因此其必須在金屬熱場燒結爐內部的真空和高純氣體保護下、無碳環境中燒結而成。
[0003]現有技術中的金屬熱場燒結爐，爐內隔熱屏和發熱體為圓形設計，且沒有料箱，由于爐內都是金屬件，其熱容量小，熱慣性小，因此加熱與冷卻的速度比較快，爐內熱散失較快，爐內各點的溫度相差較大，即爐溫度分布均勻性差，只能用來處理燒結尺寸要求不高的零件，燒結后再經過機械加工制成各種形狀尺寸的零件。然而，像鈦及鈦合金的燒結產品出爐后機械加工非常困難，產品燒結尺寸一定要保證。類似鈦及鈦合金等產品在燒結時對燒結溫度分布均勻性要求又高，還要進行脫脂工藝，同時需避免粘結劑對爐內的污染而影響燒結，因此現有技術中的金屬熱場燒結爐都是不適用的。
[0004]現有技術中的金屬熱場燒結爐冷卻速度不夠快，占整爐運行時間的1/3。

【發明內容】

[0005]本發明針對現有技術中的金屬熱場燒結爐爐內燒結溫度分布均勻性差、粘結劑污染爐內影響燒結、冷卻速度不夠快的缺點，提供金屬熱場真空脫脂燒結爐。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決:
[0007]金屬熱場真空脫脂燒結爐，燒結爐內設有隔熱屏和發熱體，燒結爐內還設有料箱，發熱體、隔熱屏均與料箱的箱體表面平行設置，沿燒結爐高度方向將隔熱屏內的空間等分為上區和下區，將上區和下區分別沿燒結爐的長度方向等分為2塊以上的單位區域，每塊單位區域內均設有發熱體和溫度傳感器。
[0008]作為優選，還包括脫脂管道，脫脂管道伸入料箱內，脫脂管道另一端連接管道脫脂系統，管道脫脂系統包括依次串聯的脂收集箱、多級捕脂器和真空栗。程序進入脫脂工藝，真空栗繼續工作，當爐內溫度上升到一定程度，產品中的粘結劑就會受熱蒸發，粘結劑蒸氣充滿整個料箱，從而使料箱內粘結劑蒸氣隨載流保護氣體進入到脫脂管道，粘結劑蒸氣遇冷會液化，部分粘結劑蒸氣在管道內碰到管道壁遇冷液化流入脂收集箱，剩余的粘結劑蒸氣進入多級捕脂器被捕捉。設置管道脫脂系統脫脂功能，使粘結劑蒸氣能全部順利脫出爐內，避免粘結劑蒸氣到處亂跑而污染爐內影響燒結。
[0009]作為優選，發熱體所在平面到隔熱屏表面的距離相等，發熱體所在平面到料箱箱體表面的距離相等，單位區域內的發熱體折彎后分布在料箱與隔熱屏之間的空間內。
[0010]作為優選，料箱為方形料箱，料箱設有板和用于支撐板的角架，角架固定在料箱內側壁上。料箱的截面為正方形，使其內部的各點溫度分布均勻性更好。角架與常見的角鐵形狀相同。
[0011]作為優選，還包括不銹鋼框架和絕緣柱，隔熱屏固定在不銹鋼框架內側，絕緣柱也固定在不銹鋼框架上，絕緣柱頂端設有鉤，發熱體穿過鉤。
[0012]作為優選，還包括支撐柱，支撐柱底部固定在爐筒體支撐座上，料箱固定在支撐柱頂端。支撐柱數量為多個。絕緣柱穿過隔熱屏與不銹鋼框架固定。
[0013]作為優選，支撐柱和角架的材料為為鉬、TZM合金或者鉬鑭合金。
[0014]作為優選，料箱與板的材料為鉬、TZM合金或者鉬鑭合金。鉬、TZM合金或者鉬鑭合金的化學性質穩定，在高溫下不易與其他金屬發生反應，且導熱性好，不變形。隔熱屏反射發熱體散發的熱量至料箱的箱體表面。
[0015]作為優選，發熱體為鉬發熱體或者鎢發熱體。
[0016]作為優選，料箱上設有進氣孔。進氣孔方便氣體進入到料箱內。
[0017]作為優選，當料箱進氣方式為左右側進氣，隔熱屏兩端分別設有第一通風口和第二通風口，料箱兩端分別設有第三通風口和第四通風口。還包括依次串聯的水冷夾套、鼓風機和熱交換器，還包括冷卻管道口，冷卻管道口與水冷夾套通過管道連接，第一通風口與熱交換器通過管道連接。程序進入冷卻工藝，爐內充入一定氣體達到一定壓力，鼓風機啟動，爐內形成氣流走向，熱氣體經過爐外水冷夾套和熱交換器，氣體溫度迅速下降，冷卻下來的氣體再次進入爐內，從隔熱屏第一通風口處進入，分兩路氣流。一路通過料箱的第三通風口，流經整個料箱各層板，帶走每塊板與板上產品散發的熱量，能使料箱內溫度急速下降，氣體再從料箱的第四通風口處流出。另一路通過料箱外壁和隔熱屏內壁，迅速帶走熱量，使整個隔熱屏內部溫度急速下降。最終兩路氣流匯聚到隔熱屏后通風口流出，經過爐體內壁和隔熱屏外壁，使爐體內壁和隔熱屏外壁溫度迅速下降，氣體溫度變熱，再次來到冷卻管道口，進入爐外水冷夾套和熱交換器，氣體溫度迅速下降，冷卻后的氣體再次進入爐內，如此循環，能使爐內溫度快速降下來。此冷卻裝置，將熱交換在爐外進行，比內置循環冷卻冷卻速度要快很多，另外，料箱設計的第三通風口和第四通風口使氣體流經每塊板和板上產品，迅速帶走板和板上產品的熱量，散熱面積增大了幾十倍，冷卻速度非常快，提高了生產效率。
[0018]本金屬熱場真空脫脂燒結爐具有良好的溫度均勻性:1.設置料箱、板，一方面使輻射熱量能通過料箱直接傳導到板，再由板直接傳導熱量到放置在板上的產品上，金屬熱場燒結爐內的熱容量也大大增加，使爐內熱損耗速度變慢;2.采用發熱體折彎近距離等距均勻分布在方形金屬料箱四周，分多區加熱，各區由熱電偶監測控溫，解決了金屬熱場燒結爐爐內因熱散失嚴重而導致爐內各點溫差較大的問題;3.金屬隔熱屏、料箱均采用正方形結構，使隔熱屏與發熱體及料箱都保持等距輻射，更加保證了料箱內各點的溫度均勻性，同時，方形金屬隔熱屏的設計，使隔熱屏與爐壁之間的距離加大，熱量與通有冷卻水夾套的傳遞空間加大，減少了隔熱屏自身的熱量損耗。本發明解決了現有技術中的金屬熱場燒結爐內溫度分布不均勻的問題，除常規產品外還可用來燒結類似鈦、鈦合金等對燒結溫度分布均勻性高的產品，同時本發明設置了管道脫脂系統脫脂功能，避免了粘結劑污染爐內影響燒結，還設置了可以將氣體流經產品的冷卻裝置，顯著提高冷卻速度，并且保證產品冷卻的一致性。本發明具有顯著的進步。
【附圖說明】
[0019]圖1是實施例1的示意圖。
[0020]圖2是圖1的局部放大圖。
[0021]圖3是實施例1的立體示意圖。
[0022I圖4是實施例2的立體示意圖。
[0023I圖5是實施例3的立體示意圖。
[0024]圖6是本發明系統圖。
[0025]圖7是本發明氣體流動示意圖。
[0026]圖8是本發明中料箱的第一種結構示意圖。
[0027]圖9是本發明中料箱的第二種結構示意圖。
[0028]附圖中各數字標號所指代的部位名稱如下:I一隔熱屏、2—發熱體、3—絕緣柱、4 一料箱、5—鉤、6—不鎊鋼框架、7—支撐柱、8—角架、9 一板、10—廣品，11 一第一通風口、12—第二通風口、13—脫脂管道、14一熱交換器、15—鼓風機、16—水冷夾套、17—脂收集箱、18一多級捕脂器、19一真空栗、20—熱電偶、21—擴散栗、22—羅茨栗、23—第二通風口、24—第四通風口、25—冷卻管道口、26—陶瓷片、27—進氣孔、28—第一氣缸、29—第二氣缸、30—第三氣缸、31—第四氣缸、1001—單位區域。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0030]實施例1
[0031 ]金屬熱場真空脫脂燒結爐，如圖1、2所示，包括不銹鋼框架6，不銹鋼框架6內側固定設有隔熱屏I和絕緣柱3，絕緣柱3穿過隔熱屏I，絕緣柱3頂端設有鉤5，鉤5用來掛置發熱體2。支撐柱7固定在爐筒體支撐座上。料箱4固定在支撐柱7頂端。料箱4的高與料箱4底面的寬相等，料箱4兩邊內側固定設有用于支撐板9的角架8。板9插入平放在兩個角架8之上，產品10放置在板9之上，產品10與板9之間設有陶瓷片26，陶瓷片26將產品10與板9隔開。
[0032]發熱體2與料箱4的箱體表面平行設置，如圖3、圖4、圖5所示。隔熱屏I數量為6面，每一面隔熱屏I分別與料箱4的一個表面平行。
[0033]如圖3所不，燒結爐內設有隔熱屏I和發熱體2，燒結爐內還設有料箱4，發熱體2、隔熱屏丨均與料箱4的箱體表面平行設置，沿燒結爐高度方向將隔熱屏I內的空間等分為上區和下區，將上區和下區沿金屬熱場燒結