[发明专利]金属热场真空脱脂烧结炉

说明书

技术领域

本发明涉及金属烧结炉领域，尤其涉及金属热场真空脱脂烧结炉。

背景技术

金属粉末注射成形等粉末冶金行业中，以低合金钢、不锈钢等粉末材料为主烧结而成的产品主要应用于电子产品、医疗器械、汽车零部件、五金工业等。这些产品主要是用石墨热场的烧结炉烧结而成，这种技术已经相当成熟。然而，有些特殊材料，像钛及钛合金，由于其化学活性大，易受气体和石墨坩埚材料等的污染，因此其必须在金属热场烧结炉内部的真空和高纯气体保护下、无碳环境中烧结而成。

现有技术中的金属热场烧结炉，炉内隔热屏和发热体为圆形设计，且没有料箱，由于炉内都是金属件，其热容量小，热惯性小，因此加热与冷却的速度比较快，炉内热散失较快，炉内各点的温度相差较大，即炉温度分布均匀性差，只能用来处理烧结尺寸要求不高的零件，烧结后再经过机械加工制成各种形状尺寸的零件。然而，像钛及钛合金的烧结产品出炉后机械加工非常困难，产品烧结尺寸一定要保证。类似钛及钛合金等产品在烧结时对烧结温度分布均匀性要求又高，还要进行脱脂工艺，同时需避免粘结剂对炉内的污染而影响烧结，因此现有技术中的金属热场烧结炉都是不适用的。

现有技术中的金属热场烧结炉冷却速度不够快，占整炉运行时间的1/3。

发明内容

本发明针对现有技术中的金属热场烧结炉炉内烧结温度分布均匀性差、粘结剂污染炉内影响烧结、冷却速度不够快的缺点，提供金属热场真空脱脂烧结炉。

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：

金属热场真空脱脂烧结炉，烧结炉内设有隔热屏和发热体，烧结炉内还设有料箱，发热体、隔热屏均与料箱的箱体表面平行设置，沿烧结炉高度方向将隔热屏内的空间等分为上区和下区，将上区和下区分别沿烧结炉的长度方向等分为2块以上的单位区域，每块单位区域内均设有发热体和温度传感器。

作为优选，还包括脱脂管道，脱脂管道伸入料箱内，脱脂管道另一端连接管道脱脂系统，管道脱脂系统包括依次串联的脂收集箱、多级捕脂器和真空泵。程序进入脱脂工艺，真空泵继续工作，当炉内温度上升到一定程度，产品中的粘结剂就会受热蒸发，粘结剂蒸气充满整个料箱，从而使料箱内粘结剂蒸气随载流保护气体进入到脱脂管道，粘结剂蒸气遇冷会液化，部分粘结剂蒸气在管道内碰到管道壁遇冷液化流入脂收集箱，剩余的粘结剂蒸气进入多级捕脂器被捕捉。设置管道脱脂系统脱脂功能，使粘结剂蒸气能全部顺利脱出炉内，避免粘结剂蒸气到处乱跑而污染炉内影响烧结。

作为优选，发热体所在平面到隔热屏表面的距离相等，发热体所在平面到料箱箱体表面的距离相等，单位区域内的发热体折弯后分布在料箱与隔热屏之间的空间内。

作为优选，料箱为方形料箱，料箱设有板和用于支撑板的角架，角架固定在料箱内侧壁上。料箱的截面为正方形，使其内部的各点温度分布均匀性更好。角架与常见的角铁形状相同。

作为优选，还包括不锈钢框架和绝缘柱，隔热屏固定在不锈钢框架内侧，绝缘柱也固定在不锈钢框架上，绝缘柱顶端设有钩，发热体穿过钩。

作为优选，还包括支撑柱，支撑柱底部固定在炉筒体支撑座上，料箱固定在支撑柱顶端。支撑柱数量为多个。绝缘柱穿过隔热屏与不锈钢框架固定。

作为优选，支撑柱和角架的材料为为钼、TZM合金或者钼镧合金。

作为优选，料箱与板的材料为钼、TZM合金或者钼镧合金。钼、TZM合金或者钼镧合金的化学性质稳定，在高温下不易与其他金属发生反应，且导热性好，不变形。隔热屏反射发热体散发的热量至料箱的箱体表面。

作为优选，发热体为钼发热体或者钨发热体。

作为优选，料箱上设有进气孔。进气孔方便气体进入到料箱内。