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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 116984610 A
(43)申请公布日 2023.11.03
(21)申请号 202311055524.6 C02F 1/02(2023.01)
(22)申请日 2023.08.22
(71)申请人 昆明理工大学
地址 650093 云南省昆明市一二一大街文
昌路68号
申请人 宁波斯百睿自控设备有限公司
(72)发明人 李璐 李传勇 张韦晨 刘俊男
郭修虎 鲁波
(74)专利代理机构 昆明隆合知识产权代理事务
所(普通合伙) 53220
专利代理师 龙燕
(51)Int.Cl.
B22F 3/00(2021.01)
B22F 3/10(2006.01)
B22F 3/22(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
(54)发明名称
一种环境友好型金属注射成型脱脂集成设
备及脱脂方法
(57)摘要
本发明公开了一种环境友好型金属注射成
型脱脂集成设备及脱脂方法，属于注射成形零件
脱脂技术领域。所述环境友好型金属注射成型脱
脂集成设备包括脱脂箱、气泵装置、加热装置、超
声波组件、载物台、废水箱。利用自动加水维持脱
脂箱的水量，加热装置设置多段脱脂温度，以降
低脱脂时间，并设置气泵装置和超声波组件，促
进水体流动，增加生坯件与水的碰撞，使水溶性
聚合物更快的溶解到水中，提高脱脂效率。本发
明采用集成化的设备，在脱脂的同时通过废水箱
和点火装置处理废水，净化后的水重新流入脱脂
箱，循环用水，节约资源。并且可进行大批量脱脂
件脱脂，效率高，因此适用于不同规模的场景使
权 利 要 求 书
CN 116984610 A 1/1页
1.一种环境友好型金属注射成型脱脂集成设备，其特征在于，包括脱脂箱、气泵装置、
加热装置、超声波组件、载物台和废水箱，所述脱脂箱包括电器区和脱脂区，电器区包裹在
上端开口的脱脂区的侧面和底面；脱脂箱侧面上部设置有进水口Ⅰ，侧面下部设置有出水口
Ⅰ；电器区安装有与脱脂区内部连接的气泵装置；加热装置包含电热管和多段温度控制器，
多段温度控制器安装在脱脂箱外侧壁上，电热管安装在脱脂区内侧壁上向内部延伸，电器
区底部安装有连接脱脂区内部的超声波组件；脱脂区内部安装有位于电热管上方的载物
台；脱脂箱的出水孔Ⅰ与废水箱相连，废水箱包括位于其上部的点火装置。
2.如权利要求1所述环境友好型金属注射成型脱脂集成设备，其特征在于，所述脱脂区
的内侧面上方安装有限位装置。
3.如权利要求2所述环境友好型金属注射成型脱脂集成设备，其特征在于，所述脱脂区
安装有位于限位装置下方的水温传感器。
4.如权利要求1所述环境友好型金属注射成型脱脂集成设备，其特征在于，所述脱脂箱
的进水口Ⅰ为自动进水口，进水口Ⅰ连接三通阀，三通阀一端连接水管、一端连接回收管。
5.如权利要求1所述环境友好型金属注射成型脱脂集成设备，其特征在于，所述气泵装
置包括空气泵和气管，空气泵安装在电器区内，气管进气口与空气泵连接，出气口与脱脂区
连接。
6.如权利要求1所述环境友好型金属注射成型脱脂集成设备，其特征在于，所述加热装
置还包含安装在脱脂箱外侧壁上的加热开关；电热管安装在脱脂区内侧壁向脱脂区内部延
伸，与脱脂区底部平行。
7.如权利要求1所述环境友好型金属注射成型脱脂集成设备，其特征在于，所述超声波
组件包括超声波发生器和超声波换能器，超声波换能器安装在电器区侧壁底部，超声波发
生器安装在电器区底部与脱脂区连接。
8.如权利要求4所述环境友好型金属注射成型脱脂集成设备，其特征在于，所述废水箱
包括进水口Ⅱ、出水口Ⅱ、废气出口、点火装置和加热器，进水口Ⅱ位于废水箱侧面上方，与
脱脂箱的出水口Ⅰ相连接；出水口Ⅱ位于废水箱侧面下方与回收管相连，废气出口位于废水
箱上方；加热器包裹在废水箱的四周和底部，点火装置位于废水箱的废气出口上方。
9.如权利要求1所述环境友好型金属注射成型脱脂集成设备，其特征在于，所述点火装
置内部安装有点火针。
10.使用权利要求1‑9任一项所述环境友好型金属注射成型脱脂集成设备用于脱脂的
方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)关闭脱脂箱的出水口Ⅰ，打开脱脂箱进水口Ⅰ，进水量达到限位装置处，脱脂箱的进
水口Ⅰ自动关闭，将脱脂零件放入脱脂箱内，气泵装备和超声波组件开始运行，将加热装置
设置多段式加热温度，18小时内完成脱脂；
(2)当脱脂件达到一定数量，脱脂箱的出水口Ⅰ打开，废水箱收集废水，废水经过加热分
解产生废气，废气经点火装置烧结排除，废水经净化后通过回收管进入脱脂箱的进水口Ⅰ。
说 明 书
CN 116984610 A 1/4页
一种环境友好型金属注射成型脱脂集成设备及脱脂方法
[0001] 本发明属于注射成形零件脱脂技术领域，具体涉及一种环境友好型金属注射成型
脱脂集成设备及脱脂方法。
[0002] 金属注射成形是将粉末冶金技术与注塑成型工艺相结合，原料利用率近100％，是
一种近净成形工艺。金属注射成形主要是将金属粉末与粘结剂进行混炼、造粒，通过注射机
成形出三维复杂生坯，生坯通过脱脂去除粘结剂中主要成分，之后进行热脱脂及烧结，最终
成形出精密零部件。
[0003] 粘结剂在注射成形中起着关键作用，目前金属注射成形主要粘结剂体系为热塑性
蜡基粘结剂、塑基粘结剂和环境友好型水溶性粘结剂。蜡基粘结剂在成形后脱脂主要通过
有机溶剂(正己烷、正庚烷)溶解，塑基则通过草酸或硝酸进行分解，而水溶性粘结剂主要通
过水进行溶解。
[0004] 市场上脱脂设备主要涉及到蜡基粘结剂溶剂脱脂及塑基粘剂催化脱脂，针对与水
溶性粘结脱脂设备几乎没有，目前水溶性粘结剂脱脂主要使用水浴锅，水浴锅进行脱脂无
法实现多段温度脱脂，并且清水不易流动造成溶度不均，影响脱脂效率，同时，脱脂后的废
水经过气相色谱仪测定，水溶性粘结剂金属注射成形的零件脱脂后产生的废水中包含乙
醛、环己烯、环丁烷，其无法处理，对环境造成一定的污染。
[0005] 专利CN104588659B公开了一种恒温自动微量循环水脱脂设备及其方法，通过微量
注入清水和自动溢水平衡方式持续降低水中粘结剂的浓度，并且设置内循环出水口和内循
环进水口连接水泵加速容积内的液体循环，使坯件中的水溶性粘接剂更快溶解入水中，同
时有利于水温保持在恒定状态。在此过程中不需要添加脱脂剂，减少环境污染，也不需要整
体更换清水，节约资源。但采用注入清水和自动溢水的平衡方式，需要不断加入清水实现大
批量脱脂，水消耗较大，造成水资源浪费；并且恒温自动微量循环水脱脂设备的脱脂时间
长，存在脱脂件坍塌的风险。
[0006] 因此如何实现水溶性粘结剂高效环保脱脂为本领域亟待解决的难题。
[0007] 针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种环境友好型金属注射成型脱脂集成设
备及脱脂方法，本发明利用自动加水维持脱脂箱的水量，设置多段脱脂温度，以降低脱脂时
间，防止前期脱脂太快脱脂件坍塌，并设置气泵和超声波组件，促进水体流动，增加生坯件
与水的碰撞，使水溶性聚合物更快的溶解到水中，提高脱脂效率。
[0008] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0009] 一种环境友好型金属注射成型脱脂集成设备包括脱脂箱1、气泵装置3、加热装置
4、超声波组件5、载物台8和废水箱12，所述脱脂箱1包括电器区和脱脂区，电器区包裹在上
端开口的脱脂区的侧面和底面；脱脂箱侧面上部设置有进水口Ⅰ2，侧面下部设置有出水口Ⅰ
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6；电器区安装有与脱脂区内部连接的气泵装置3；加热装置4包含电热管和多段温度控制
器，多段温度控制器安装在脱脂箱1外侧壁上，电热管安装在脱脂区内侧壁上向内部延伸，
电器区底部安装有连接脱脂区内部的超声波组件5；脱脂区内部安装有位于电热管上方的
载物台8；脱脂箱1的出水孔Ⅰ6与废水箱12相连，废水箱12包括位于其上部的点火装置11。
[0010] 作为本发明的优选实施方案，所述脱脂区的内侧面上方安装有限位装置9，用于限
制脱脂箱1的水量，低于限位装置的限位处脱脂箱1的进水口Ⅰ2自动加水，高于限位装置的
限位处脱脂箱1的进水口Ⅰ2停止加水。
[0011] 作为本发明的优选实施方案，所述脱脂区安装有位于限位装置下方的水温传感
器，用来反馈温度。
[0012] 作为本发明的优选实施方案，所述脱脂箱1的进水口Ⅰ2为自动

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