專利名稱：一種金屬注射成型連續式燒結爐脫脂段結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及粉末冶金技術，尤其涉及金屬注射成型用的燒結爐。
背景技術：
金屬注射成型是由塑料注射成型技術引入到粉末冶金領域的一種全新的零部件加工技術。粉末注射成型能夠象生產塑料一樣，一次成型非常復雜的零部件。粉末注射成型是小型復雜零部件成型與加工加工工藝的一場革命。
目前，金屬粉末注射成型廠家都采用傳統的熱塑性粘結系統(聚脂石蠟、聚脂油、聚脂化合物等)，聚甲醛體系等。體系不同，脫脂工藝不同。目前，溶劑脫脂和催化脫脂正在普及推廣。體系不同，燒結設備差異很大。目前，比較流行的是燒結設備為真空燒結爐(設備)。連續式燒結爐目前已經在聚甲醛體系方面獲得應用，如公告號為CN201311177的中國實用新型于2009年9月16日公開了一種燒結爐，它包括爐體，所述爐體從其進口到出口依次為脫脂段、燒結段和冷卻段，該脫脂段、燒結段和冷卻段為直線式排列；脫脂段的入口處設置有爐門，脫脂段與燒結段之間設置有至少一道爐門，燒結段與冷卻段之間設置有至少一道爐門，冷卻段的出口處設置有爐門；所述脫脂段與燒結段均設置有加熱裝置，冷卻段設置有冷卻裝置；所述脫脂段、燒結段和冷卻段均設置有傳動機構。其采用直線式結構，將傳統的MM工藝中脫脂、燒結、冷卻等單一工序集成為綜合工序。但連續式脫脂燒結設備技術不夠成熟，存在很多問題。現有蠟基、塑性體系，連續式燒結設備主要問題為脫脂段設備密封及氣流供氣不合理，產品均勻性差。
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是提供一種金屬注射成型連續式燒結爐的脫脂段結構，能夠有效解決設備密封、氣流不合理的問題。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種金屬注射成型連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于脫脂段設有至少一根惰性氣體管道，所述惰性氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內，同時脫脂段設有至少一根控碳氣體管道，所述控碳氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內。作為優選，所述惰性氣體管道從脫脂段左端進入爐膛，所述控碳氣體管道從脫脂段右端進入爐膛，所述惰性氣體管道及控碳氣體管道上設有流量調節閥。作為優選，所述脫脂段設有至少兩個連通爐膽與爐體外空氣的冷卻通氣孔，該冷卻通氣孔為可關閉及調節通氣量的可調通氣孔。作為優選，所述控碳氣體管道內的控碳氣體采用脫碳性氣氛，該脫碳性氣氛為H2或者H2O或者氨分解氣體或者CO2或者O2也或者是上述氣體的組合。作為優選，所述脫脂段下方設置積蠟罐，所述積蠟罐上設有接蠟口、惰性氣體入口及排空閥。 作為優選，所述脫脂段設置有燒結尺寸圖象采集系統。
作為優選，所述脫脂段采用碳化硅發熱體發熱。作為優選，所述脫脂段設有一主測溫熱電偶及一跟蹤測溫熱電偶，所述主測溫熱電偶及及跟蹤測溫熱電偶與控制柜連接，控制柜上設有一跟蹤超溫報警器。作為優選，所述脫脂段與后方燒結段的連接部上設有取樣口，所述取樣口采用上開口或側開口方式。本發明在脫脂段分段增設惰性氣體管道，管道可根據需要在不同溫區進行流量及氣流方向調節，能夠有效解決設備密封、氣流不合理的問題。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步描述圖I為連續式燒結爐的結構示意圖； 圖2為脫脂段惰性氣體管道結構示意圖；圖3為脫脂段冷卻通氣孔結構示意圖；圖4為脫脂段積蠟罐結構示意圖；圖5為緩冷段結構示意圖；圖6為冷卻段結構示意圖；圖7為冷卻段進氣管道結構示意圖；圖8為冷卻段進氣管道中布氣管結構示意圖；圖9為溫度報警裝置結構示意圖；圖10為溫度報警裝置控制原理示意圖。
具體實施例方式下面結合連續式燒結爐，對本發明做出具體說明。如圖I所示，為金屬注射成型連續式燒結爐，其包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設有可升降爐門和進料口 6、爐尾設有可升降爐門和出料口 60，所述爐體從爐頭到爐尾依次設置有脫脂段I、燒結段2、緩冷段3、冷卻段4。所述爐體結構為網帶爐或者步進梁式連續爐；采用推舟結構燒結爐時，料舟尺寸與爐膛溫度呈整數倍關系。所述進料口 6與出料口 60之間采用外置循環機構。該外循環機構采用鏈輪、皮帶或齒輪傳動機構實現。所述爐體在脫脂段與燒結段的連接段15上設有取樣口 150，所述取樣口采用上開口或側開口方式。該取樣口采用機械拉桿或螺栓緊固方式打開或關閉取樣口。如圖2至圖4所示為脫脂段的具體結構，所述脫脂段設有至少一根惰性氣體管道11，所述惰性氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛13內，同時脫脂段設有至少一根控碳氣體管道12，所述控碳氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛13內。惰性氣體管道11及控碳氣體管道12可沿軸向設置一排或多排出氣口。圖2中惰性氣體管道11設有三根，分別為第一惰性氣體管道110、第二惰性氣體管道111、第三惰性氣體管道112，其伸入爐膛13內部的長度不同。控碳氣體管道12也可以采用與惰性氣體管道11相同的結構。控碳氣體氣流方向的調節可通過轉動控碳氣體管道12進行，控碳氣體管道兩端轉動連接在調向活節上，具體可采用螺紋聯接，控碳氣體管道上設有手柄，轉動手柄，則出氣口方向隨控碳氣體管道12轉動發生變化，當然，為了實現惰性氣體管道11的出氣口方向的調節，其也可以采用調向活節結構。所述脫脂段設有至少兩個連通爐膽與爐體外空氣的冷卻通氣孔131，該冷卻通氣孔為可關閉及調節通氣量的可調通氣孔。該冷卻通氣孔131穿過保溫層130與脫脂段爐膽連通。通氣孔131采用自然通氣方式。當需要調節區段溫度時，可通過打開該區段上開口的開口大小來實現，可以用一個可轉動的擋板來遮住開口，轉動擋板即可調節開口大小。所述控碳氣體管道內的控碳氣體采用脫碳性氣氛，該脫碳性氣氛為H2或者H2O或者氨分解氣體或者CO2或者O2也或者是上述氣體的組合。所述脫脂段前端下方設置積蠟罐14，所述積蠟罐上設有接蠟口 140、惰性氣體入口 141及排空閥142。如圖5所示為緩冷段的具體結構，所述緩冷段3設置風冷夾套結構，即將緩冷段設 置為夾套管結構，外管套在內管上，外管與內管之間有一定的空間形成風冷夾套內腔30，所述風冷夾套內腔30由一鼓風機31向內吹風。如圖6至圖8所示為冷卻段具體結構，所述冷卻段設置一可升降分隔門40將冷卻段隔開，所述冷卻段在可升降分隔門前側及后側分別設有進氣管道41，所述分隔門前側的進氣管道用來輸送還原性氣體，所述分隔門后側的進氣管道用來輸送惰性氣體。其中，所述進氣管道41包括一橫向伸入冷卻段的布氣管411，該布氣管兩端為活結413，布氣管上設有若干個出氣口 412。活結與布氣管采用螺紋聯結，當需要調整氣流方向時，通過轉動布氣管角度來實現。如圖9和圖10所示，以脫脂段上的溫度報警裝置為例進行說明，脫脂段爐膛13外的保溫層130上設有一主測溫熱電偶51及一跟蹤測溫熱電偶50，所述主測溫熱電偶及及跟蹤測溫熱電偶與控制柜5連接，控制柜上設有一跟蹤超溫報警器52。控制柜5內控制器根據主測溫熱電偶51及一跟蹤測溫熱電偶50測得的數據判斷是否超溫，如果超溫，則控制跟蹤超溫報警器52報警。燒結段上的溫度報警裝置與上述脫脂段上的溫度報警裝置結構相同。另外，所述脫脂段及燒結段的發熱體采用碳化硅發熱體，所述燒結爐在脫脂段、燒結段設置燒結尺寸圖象采集系統。該系統具有光電耦合機構，具有光學系統、信號處理系統、燒結收縮曲線設定程序及推舟時間設定程序等組成。緩冷段設置了保護氣體進氣管道32，作為通入燒結氣體保護氣體之用，緩冷段設置熱電偶測溫裝置，用于監測緩冷段的溫度，便于及時調整冷卻速度，減少產品變形。本發明的有益效果為I、在脫脂段分段增設惰性氣體管道，管道可根據需要在不同溫區進行流量及氣流方向調節；2、為避免氣流影響溫度場的均勻性，在脫脂段爐膽外側設冷卻通氣孔，避免爐膛內部溫度無法控制；3、在脫脂段設置控碳氣體管道，控碳氣體根據需要可在不同區段進行調整，控碳氣體進入爐膛內部后氣流方向可調；4、控碳氣體米用脫碳性氣氛,這些氣氛包括H2、H20、氨分解氣體、CO2> O2以及它們的組合，以適應控碳需要。含O2混合氣體氣體比例控制在非爆炸范圍。
5、為確保尺寸均勻，采用網帶爐、步進梁式連續爐；推舟結構燒結爐時，料舟尺寸與爐膛溫度呈整數倍關系。6、在緩冷段(燒結段與冷卻段)進氣設置控溫手段，控制冷卻速度，減少產品變形；7、在冷卻段設置分隔門，分隔門前段配置還原性氣體管道，以保證產品冷卻時的電位；8、為確保分隔爐門開啟時氧化性氣體的混入，在分隔爐門后段設置惰性氣體密封措施，以避免氧化性氣氛進入分隔門前段而引起產品冷卻時氧化。9、為避免產品脫脂及燒結過程的溫度場不均勻而造成產品變形，優選優質溫度控制措施，溫度的控制精度截面溫差±5°C以內。這些措施包括優質炭化硅發熱體、對稱設置的溫度傳感檢測跟蹤措施；10、為有效實現燒結過程尺寸可控，在脫脂段、燒結段設置燒結尺寸圖象采集系統，自動跟蹤產品燒結尺寸變化情況，以調整脫脂、燒結工藝制度；11、為避免爐頭積蠟，在爐頭下設置積蠟罐體；積蠟罐體上設置惰性氣體管道，以保證排蠟過程不需要停爐操作，無氧化性氣體破壞系統平衡；12、為實現過程生產連續性，采用外置循環機構，確保系統連續循環運行。13、在脫脂段后續設置取樣口，便于取樣分析脫脂過程情況并做調整。
本發明適用于蠟基、塑性體系的連續脫脂燒結，燒結過程可實現碳可控，氣氛可控、溫度可控，產品尺寸可控，產品精度高，可與真空爐燒結產品媲美。
權利要求
1.一種金屬注射成型連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于脫脂段設有至少一根惰性氣體管道，所述惰性氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內，同時脫脂段設有至少一根控碳氣體管道，所述控碳氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內。
2.根據權利要求I所述的連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于所述惰性氣體管道從脫脂段左端進入爐膛，所述控碳氣體管道從脫脂段右端進入爐膛，所述惰性氣體管道及控碳氣體管道上設有流量調節閥。
3.根據權利要求I所述的連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于所述脫脂段設有至少兩個連通爐膽與爐體外空氣的冷卻通氣孔，該冷卻通氣孔為可關閉及調節通氣量的可調通氣孔。
4.根據權利要求I所述的連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于所述控碳氣體管道內的控碳氣體采用脫碳性氣氛，該脫碳性氣氛為H2或者H2O或者氨分解氣體或者CO2或者O2也或者是上述氣體的組合。
5.根據權利要求I所述的連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于所述脫脂段下方設置積蠟罐，所述積蠟罐上設有接蠟口、惰性氣體入口及排空閥。
6.根據權利要求I所述的連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于所述脫脂段設置有燒結尺寸圖象采集系統。
7.根據權利要求I所述的連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于所述脫脂段采用碳化硅發熱體發熱。
8.根據權利要求I所述的連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于所述脫脂段設有一主測溫熱電偶及一跟蹤測溫熱電偶，所述主測溫熱電偶及及跟蹤測溫熱電偶與控制柜連接，控制柜上設有一跟蹤超溫報警器。
9.根據權利要求I所述的連續式燒結爐脫脂段結構，其特征在于所述脫脂段與后方燒結段的連接部上設有取樣口，所述取樣口采用上開口或側開口方式。
全文摘要
本發明公開了一種金屬注射成型連續式燒結爐脫脂段結構，脫脂段設有至少一根惰性氣體管道，所述惰性氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內，同時脫脂段設有至少一根控碳氣體管道，所述控碳氣體管道的出氣口分段設置在脫脂段爐膛內。本發明在脫脂段分段增設惰性氣體管道，管道可根據需要在不同溫區進行流量及氣流方向調節，能夠有效解決設備密封、氣流不合理的問題。
文檔編號B22F3/22GK102962458SQ20121049177
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日
發明者申建中 申請人:浙江一火科技有限公司