金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐的可控冷卻裝置製造方法
2024-04-01 16:49:05
金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐的可控冷卻裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐，公開了一種金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐的可控冷卻裝置，包括操作界面和前端設置在爐體內的熱電偶，還包括PID控制器、變頻器和設置在爐體內的冷卻風機，操作界面、熱電偶均與PID控制器的輸入端連接，PID控制器的輸出端與變頻器的控制端連接，變頻器的輸出端與冷卻風機連接。本實用新型減少了整個冷卻工藝的冷卻時間、提高工作效率，且整個冷卻過程中對冷卻速度的控制保證了產品的性能基本上沒有受到任何影響；而且設置的冷卻器，使急速冷卻的降溫曲線斜率更陡，可設定可控冷卻的區間範圍更大，冷卻器的增加使急速冷卻時的冷卻速度比原設計要快很多，大大提高了生產效率。
【專利說明】金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐的可控冷卻裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐，尤其涉及了一種金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐的可控冷卻裝置。
【背景技術】
[0002]產品在金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐中，經脫脂、燒結後進入冷卻工藝。冷卻分自然冷卻、強制冷卻和封入冷卻。自然冷卻和封入冷卻不啟動風機。自然冷卻是進入冷卻工藝後，加熱停止，讓產品自然冷卻下來，沒有任何氣流經過；封入冷卻是進入冷卻工藝後，加熱停止，充入一定壓力的保護氣體，讓產品在一定壓力的氣氛中慢慢冷卻下來。這兩種冷卻方式的冷卻速度很慢，導致生產效率低。客戶為了生產效率，通常會選擇強制冷卻。強制冷卻是進入冷卻工藝後，爐體內壓力達到風機啟動壓力，風機啟動，爐體內產生定向氣流循環，如圖1所示，其為強制冷卻時的定向氣流循環圖，圖中箭頭表示氣體的流向。
[0003]爐體I上設有夾套4，爐體I內還設有隔熱材筒2和發熱體3，夾套4與隔熱材筒2間的通道為氣流通道5，燒結爐上的料箱6置於爐體I中部，燒結爐前後兩邊均設有隔熱材門
7,隔熱材筒2兩邊靠近隔熱材門7的地方設有擋風罩15，在進入冷卻工藝後，隔熱材門7均為打開，冷卻風機14啟動形成風量，氣流從葉輪9兩邊排出流經氣流通道5，再進入設置有料箱6的爐體I內部，再由葉輪9中間吸入，葉輪9為軸流葉輪，它能使氣流由葉輪9中間吸入再從葉輪9兩邊排出。夾套4內通有循環冷卻水，其可把氣流經過氣流通道5時留在爐體I內壁上的熱量帶走。強制冷卻也稱急速冷卻，一旦啟動冷卻風機14，其轉速是不變的。
[0004]燒結工藝結束後，產品12溫度降到冷卻開始溫度。冷卻開始溫度一般設定在(12000C，但是如果冷卻開始溫度設定太高，在實施強制冷卻時，其冷卻速度太快，對產品12性能參數等都會有影響，如變形，開裂，尺寸偏差，硬度影響等問題，另外對陶瓷板11會造成開裂影響。如圖3所示，料箱6內設有料板10，料板10上設有陶瓷板11，產品12放置在陶瓷板11上，陶瓷板11的作用是防止高溫時產品12與料板10粘在一起。如果從高溫(例:1200°C)就開始強制冷卻，其冷卻速度太快，會使陶瓷板11開裂。所以需要將產品12溫度降至比較低的溫度(例:600°C?900°C)後再開始強制冷卻。但是從較高的溫度降到開始實施強制冷卻而不會影響產品12性能和陶瓷板11開裂情況的溫度所用的時間很長。例如在爐型VM48/48/200燒結爐上燒結完成後，產品12溫度從1200°C降到900°C，自然冷卻所用的時間是105min，而強制冷卻所用的時間是30min，自然冷卻比強制冷卻的所用時間要多75min。
[0005]對於客戶而言，冷卻速度越快，生產效率越高，但前提是必須保證對產品和陶瓷板無影響。
[0006]另外，從高溫直接開始強制冷卻對產品的硬度也有影響，例:沉澱型馬氏體不鏽鋼17-4PH，在金屬粉末注射成形行業內，不鏽鋼17-4PH開始強制冷卻的溫度一般設定為600°C左右，因為從高溫(例1000°C)就開始直接強制冷卻會使不鏽鋼17-4PH的硬度提高。在爐型為VM48/48/200的燒結爐上測量的在不同溫度下開始強制冷卻後對17-4PH硬度的影響情況見表1。
[0007]表1:設定不同溫度下開始強制冷卻後測得17-4PH的HV硬度
[0008]
【權利要求】
1.金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐的可控冷卻裝置，包括操作界面和前端設置在爐體(I)內的熱電偶(13)，其特徵在於:還包括PID控制器、變頻器和設置在爐體(I)內的冷卻風機(14)，操作界面、熱電偶(13)均與PID控制器的輸入端連接，PID控制器的輸出端與變頻器的控制端連接，變頻器的輸出端與冷卻風機(14)連接。
2.據權利要求1所述的金屬粉末注射成形真空脫脂燒結爐的可控冷卻裝置，其特徵在於:冷卻風機(14)前方設有冷卻器(8)，冷卻器(8)包括盤繞的銅管，銅管內均勻分布有多層銅翅片。
【文檔編號】F27D9/00GK203621496SQ201320755593
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】劉鵬, 徐文立, 胡芳 申請人:寧波恆普真空技術有限公司