[发明专利]金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉，尤其涉及了一种金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺。

背景技术

目前金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉炉体内部主要结构除了加热体和保温层外，还设有一个密闭的料箱，料箱上设有安全阀，料箱内部与脱脂管道相通，炉体内部与设置在炉体上的充气管道相通。在脱脂过程中，加热体加热，真空泵不断通过脱脂管道抽气，充气管道不断充入保护性气体，使料箱内外形成压差，促使气体单向流动。随着脱脂温度的上升，粘结剂转化成气态，通过扩散和渗透穿过气孔到达零件表面。均匀的气流能去除大部分粘结剂，但仍有少量粘结剂留在零件内部或料箱内的某些位置。原有的脱脂工艺中没有清洗工艺步骤，无法彻底清除残留的粘结剂，在烧结工艺阶段会裂解成碳，从而影响零件烧结后性能。

发明内容

本发明针对现有技术中无法彻底清除残留的粘结剂而影响零件烧结后性能的缺点，提供了一种提高了零件烧结后的密度，从而获得良好的性能的金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺，包括以下步骤：

A.标准脱脂步骤；

步骤一：炉体内部的加热体加热，真空泵对料箱内部不断地抽气，保护性气体不断地通过充气管道进入炉体内部，并通过门缝及安全阀进入料箱内部，再通过脱脂管道排出，粘结剂由设置在脱脂管道上的捕集器收集，料箱内外压差处于平衡状态；

步骤二：加热体持续加热，粘结剂转化为气态粘结剂，保护性气体和部分气态粘结剂形成混合气体，混合气体再通过脱脂管道排出；

B.清洗步骤；

步骤三：在标准脱脂工艺完成后，此时炉体内部仍处于加热状态，真空泵也处于运行状态，料箱内部和零件内部仍有少量气态粘结剂没有被带走，此时零件外部压力P和零件内部压力P0相等；关闭第二阀门，打开第一阀门，真空泵工作但不对料箱内部抽气，保护性气体仍保持通过充气管道进入炉体内部，此时料箱内外的压差增大，保护性气体加速进入料箱，进入料箱后冲洗残留的气态粘结剂，并与气态粘结剂混合形成混合气体，瞬时零件外部压力P’大于零件内部压力P0’，由于零件内外的压差增大，部分保护性气体渗入到零件内部并与零件内部残留的气态粘结剂混合形成混合气体；

步骤四：当炉体内部的压力达到设定值后，该设定值为P2，零件外部压力和零件内部压力也达到平衡；关闭第一阀门，打开第二阀门，真空泵对料箱内部抽气，料箱内部的混合气体通过脱脂管道排出，瞬时零件外部压力P”小于零件内部压力P0”，此时零件内部的混合气体向外扩散，并随着真空泵的抽气同料箱内部的混合气体一同被带走；当炉体内部的压力达到设定值后，该设定值为P1，零件内外压力再次达到平衡；

作为优选，重复步骤三和步骤四，重复的时间在0.5～3h间，重复多次后料箱内部各角落及零件内部残留的气态粘结剂逐渐被清除。

作为优选，P1的设定范围为：1～30KPa。

作为优选，P2的设定范围为：11～80KPa。

作为优选，其中P2-P1≥10KPa。

作为优选，炉体内部的压力上升曲线斜率和下降曲线斜率可通过第一阀门和第二阀门调节。

本发明在脱脂工艺中增加清洗步骤，通过炉体内部压力的瞬时上下变动，势必也会在料箱内外和零件内外形成压差变动，从而实现料箱内部各个位置和零件内部的残留的气态粘结剂被保护性气体不断“冲洗”带走，直至使料箱内部和零件内部残留的气态粘结剂被彻底带走，避免了粘结剂在烧结工艺阶段裂解而影响零件烧结后的性能；在零件尺寸控制、提升密度和控制化学组成如不锈钢中的碳含量控制等方面都有帮助。

附图说明

图1是本发明的排气系统示意图。

图2是标准脱脂工艺完成后零件外部压力P和零件内部压力P0相等时的示意图。

图3是步骤三瞬时零件外部压力P’大于零件内部压力P0’的示意图。

图4是步骤四零件外部压力和零件内部压力达到平衡状态的示意图。

图5是步骤四瞬时零件外部压力P”小于零件内部压力P0”的示意图。

图6是炉体内部压力随时间的变化曲线图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中1—充气管道、2—第一阀门、3—炉体、4—料箱、5—压力传感器、6—脱脂管道、7—第二阀门、8—真空泵、9—捕集器、10—气态粘结剂、11—混合气体、12—加热体。

具体实施方式