发明公布-201310227232.6-金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
CN103317138A
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 103317138 A
(43)申请公布日 2013.09.25
(21)申请号 201310227232.6
(22)申请日 2013.06.06
(71)申请人宁波恒普真空技术有限公司
地址 315300 浙江省宁波市慈溪市古塘街道
青少年宫北路 488-560 号
(72)发明人刘鹏
徐文立
陈可杰
(74)专利代理机构浙江永鼎律师事务所 33233
代理人王梨华陈丽霞
(51)Int.Cl.
B22F 3/22 (2006.01)
权利要求书1页
权利要求书
1 页说明书4页
说明书 4 页附图6页
附图 6 页
(54) 发明名称
金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗
(57) 摘要
CN 103317138 A
本发明涉及金属粉末注射成型真空脱脂烧结
炉，公开了一种金属粉末注射成型真空脱脂烧结
炉脱脂清洗工艺，包括脱脂步骤和清洗步骤，其中
清洗步骤包括重复第二阀门关闭、第一阀门打开
充气和第一阀门关闭、第二阀门打开抽气的步骤
来控制炉体内部的压力。本发明在脱脂工艺中增
加清洗步骤，能实现保护性气体反复充斥料箱和
零件，使料箱内部和零件内部残留的气态粘结剂
逐渐被清除，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。
CN 103317138 A
权利
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金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A. 标准脱脂步骤：
步骤一：
炉体（3）内部的加热体（12）加热，真空泵（8）对料箱（4）内部不断地抽气，保
护性气体不断地通过充气管道（1）进入炉体（3）内部，并通过门缝及安全阀进入料箱（4）内
部，再通过脱脂管道（6）排出，粘结剂由设置在脱脂管道（6）上的捕集器（9）收集，料箱（4）
内外压差处于平衡状态；
步骤二：
加热体（12）持续加热，粘结剂转化为气态粘结剂（10），保护性气体和部分气
态粘结剂（10）混合形成混合气体（11），混合气体（11）再通过脱脂管道（6）排出；
B. 清洗步骤：
步骤三：
在标准脱脂工艺完成后，此时炉体（3）内部仍处于加热状态，真空泵（8）也处
于运行状态，料箱（4）内部和零件内部仍有少量气态粘结剂（10）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（7），打开第一阀门（2），真空泵（8）工作
但不对料箱（4）内部抽气，保护性气体仍保持通过充气管道（1）进入炉体（3）内部，此时料
箱（4）内外的压差增大，保护性气体加速进入料箱（4），进入料箱（4）后冲洗残留的气态粘
结剂（10），并与气态粘结剂（10）混合形成混合气体（11），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（10）混合形成混合气体（11）；
步骤四：
当炉体（3）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（2），打开第二阀门（7），真空泵（8）对料箱（4）内部抽气，
料箱（4）内部的混合气体（11）通过脱脂管道（6）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（11）向外扩散，并随着真空泵（8）的抽气同料箱（4）内
部的混合气体（11）一同被带走；
当炉体（3）内部的压力达到设定值后，
该设定值为 P1，
内外压力再次达到平衡。
根据权利要求 1 所述的金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺，其特征在
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（4）内部各角落及零
件内部残留的气态粘结剂（10）逐渐被清除。
根据权利要求 1 所述的金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺，其特征在
P1 的设定范围为：
1 ～ 30KPa。
根据权利要求 3 所述的金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺，其特征在
P2 的设定范围为：
11 ～ 80KPa。
根据权利要求 4 所述的金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺，其特征在
其中 P2-P1 ≥ 10KPa。
根据权利要求 1 所述的金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺，其特征在
炉体（3）内的压力上升曲线斜率和下降曲线斜率可通过第一阀门（2）和第二阀门（7）调
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金属粉末注射成型真空脱脂烧结炉脱脂清洗工艺
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。
[0001]
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。
[0002]
发明内容
[0003]
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。
[0004]
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：
[0005]
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：
[0006]
A. 标准脱脂步骤；
[0007]
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；
[0008]
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；
[0009]
B. 清洗步骤；
[0010]
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；
[0011]
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
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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；
[0012]
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。
[0013]
作为优选，P1 的设定范围为：
1 ～ 30KPa。
[0014]
作为优选，P2 的设定范围为：
11 ～ 80KPa。
[0015]
作为优选，其中 P2-P1 ≥ 10KPa。
[0016]
作为优选，炉体内

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