[实用新型]带分压烧结控制装置的金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉，尤其涉及了一种带分压烧结控制装置的金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉。

背景技术

金属粉末注射成形，是传统的粉末冶金工艺与塑料成形工艺相结合的新工艺，是集塑料成形工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科交叉的产物，利用模具可注射成形,快速制造高密度、高精度、复杂形状的结构零件，能够快速准确地将设计思想转变为具有一定结构、功能特性的制品,并可直接批量生产出零件，是制造技术行业一次新的变革。其注射机理为：通过注射机将金属粉末与粘结剂的混合物以一定的温度，速度和压力注入充满模腔，经冷却定形出模得到一定形状、尺寸的预制件，再脱出预制件中的粘结剂并进行烧结，可得到具有一定机械性能的制件。其成形工艺流程如下：1.金属粉末和粘结剂混料，2.成形，3.脱脂，4.烧结，5.后处理，6.成品。

其中，脱脂和烧结是最关键的步骤。脱脂是成形坯在烧结前去除体内所含粘结剂的过程。脱脂工艺必须保证粘结剂从坯块的不同部位沿着颗粒之间的微小通道逐渐地排出，而不损害成形坯的高强度。烧结能使多孔的脱脂毛坯收缩密化成为具有一定组织和性能的制品。

目前金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉具有脱脂和烧结于一体的功能。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，料箱内部与炉下连接管道相通，料箱外部与设置在炉体上的进气管道相通。在分压烧结过程中，加热体加热，一般在600℃以上，进气管道不断充入保护性气体，气体通过料箱两端的门缝及安全阀进入料箱内部，并从分压管道被抽走，通过对分压管道阀门的控制从而对料箱内部压力进行调节。此时关键的问题是如何确保充入气体的流量恒定，同时又能保持料箱内部控制压力恒定。变化的气流和变化的压力会使料箱内部各处温度分布不均以及零件材料组分蒸发，从而获得各异的烧结结果。

类似的真空脱脂烧结炉中，进气管道中的进气控制装置一般由通断阀门、节流阀和转子流量计等组成；分压管道的排气控制装置一般由手动阀门、通断阀门等组成。在分压烧结时，充入气体的流量控制主要通过预先调节好进气管道中节流阀的开度，使转子流量计中的流量显示为设定流量，再通过控制通断阀门的通、断来实现控制。此进气控制装置无法实时的对进气流量进行自动调节，流量会随着通断阀门两端压差的变化而变化，因此流量控制不是很准确，同时该进气装置只能预先调节一个流量值，要想在工艺阶段进行多个流量的选择控制只能再增加一路的进气管路，灵活性比较差。

分压压力的控制主要通过分压管道中手动阀门对抽气速率的调节和通断阀门的开闭控制来实现，即需设定两个压力来控制通断阀门的打开和闭合。因为通断阀门的开闭控制，势必会引起分压控制压力的上下波动，对料箱内部温度的均匀性和零件材料组分蒸发控制都会有影响，最终影响产品性能。

发明内容

本实用新型针对现有技术中进气控制装置流量控制不准确，且不能自动控制，其控制灵活性较差，排气控制装置分压压力控制的上下波动，从而影响到产品性能的缺点，提供了一种带分压烧结控制装置的金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

带分压烧结控制装置的金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉，包括炉体和料箱，还包括分压烧结控制装置，分压烧结控制装置包括分压管道和进气管道，分压管道上设有比例调节阀门，进气管道上设有质量流量控制器。比例调节阀门为带PID功能的阀门，能根据充入气体流量和分压压力的设定要求，自动调节排气速率，使料箱内部压力维持恒定；质量流量控制器能有效的对气体或者液体的质量流量进行精密测量和控制，保证充入的气体流量恒定，并能随时响应不同的流量设定要求。

作为优选，分压管道通过炉下连接管道与料箱内部相通。分压管道用于排气和控制料箱内部的压力。

作为优选，进气管道与炉体相连，并与料箱外部相通。进气管道用于充气。

作为优选，分压管道上设有第一压力传感器。第一压力传感器用于测量、显示分压管道上的压力，并通过该压力信息自动控制比例调节阀门的排气速率，使料箱内部压力维持恒定。