金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的可控冷却装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉，公开了一种金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的可控冷却装置，包括操作界面和前端设置在炉体内的热电偶，还包括PID控制器、变频器和设置在炉体内的冷却风机，操作界面、热电偶均与PID控制器的输入端连接，PID控制器的输出端与变频器的控制端连接，变频器的输出端与冷却风机连接。本实用新型减少了整个冷却工艺的冷却时间、提高工作效率，且整个冷却过程中对冷却速度的控制保证了产品的性能基本上没有受到任何影响；而且设置的冷却器，使急速冷却的降温曲线斜率更陡，可设定可控冷却的区间范围更大，冷却器的增加使急速冷却时的冷却速度比原设计要快很多，大大提高了生产效率。
【专利说明】金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的可控冷却装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉，尤其涉及了一种金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的可控冷却装置。
【背景技术】
[0002]产品在金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉中，经脱脂、烧结后进入冷却工艺。冷却分自然冷却、强制冷却和封入冷却。自然冷却和封入冷却不启动风机。自然冷却是进入冷却工艺后，加热停止，让产品自然冷却下来，没有任何气流经过；封入冷却是进入冷却工艺后，加热停止，充入一定压力的保护气体，让产品在一定压力的气氛中慢慢冷却下来。这两种冷却方式的冷却速度很慢，导致生产效率低。客户为了生产效率，通常会选择强制冷却。强制冷却是进入冷却工艺后，炉体内压力达到风机启动压力，风机启动，炉体内产生定向气流循环，如图1所示，其为强制冷却时的定向气流循环图，图中箭头表示气体的流向。
[0003]炉体I上设有夹套4，炉体I内还设有隔热材筒2和发热体3，夹套4与隔热材筒2间的通道为气流通道5，烧结炉上的料箱6置于炉体I中部，烧结炉前后两边均设有隔热材门
7,隔热材筒2两边靠近隔热材门7的地方设有挡风罩15，在进入冷却工艺后，隔热材门7均为打开，冷却风机14启动形成风量，气流从叶轮9两边排出流经气流通道5，再进入设置有料箱6的炉体I内部，再由叶轮9中间吸入，叶轮9为轴流叶轮，它能使气流由叶轮9中间吸入再从叶轮9两边排出。夹套4内通有循环冷却水，其可把气流经过气流通道5时留在炉体I内壁上的热量带走。强制冷却也称急速冷却，一旦启动冷却风机14，其转速是不变的。
[0004]烧结工艺结束后，产品12温度降到冷却开始温度。冷却开始温度一般设定在(12000C，但是如果冷却开始温度设定太高，在实施强制冷却时，其冷却速度太快，对产品12性能参数等都会有影响，如变形，开裂，尺寸偏差，硬度影响等问题，另外对陶瓷板11会造成开裂影响。如图3所示，料箱6内设有料板10，料板10上设有陶瓷板11，产品12放置在陶瓷板11上，陶瓷板11的作用是防止高温时产品12与料板10粘在一起。如果从高温(例:1200°C)就开始强制冷却，其冷却速度太快，会使陶瓷板11开裂。所以需要将产品12温度降至比较低的温度(例:600°C?900°C)后再开始强制冷却。但是从较高的温度降到开始实施强制冷却而不会影响产品12性能和陶瓷板11开裂情况的温度所用的时间很长。例如在炉型VM48/48/200烧结炉上烧结完成后，产品12温度从1200°C降到900°C，自然冷却所用的时间是105min，而强制冷却所用的时间是30min，自然冷却比强制冷却的所用时间要多75min。
[0005]对于客户而言，冷却速度越快，生产效率越高，但前提是必须保证对产品和陶瓷板无影响。
[0006]另外，从高温直接开始强制冷却对产品的硬度也有影响，例:沉淀型马氏体不锈钢17-4PH，在金属粉末注射成形行业内，不锈钢17-4PH开始强制冷却的温度一般设定为600°C左右，因为从高温(例1000°C)就开始直接强制冷却会使不锈钢17-4PH的硬度提高。在炉型为VM48/48/200的烧结炉上测量的在不同温度下开始强制冷却后对17-4PH硬度的影响情况见表1。
[0007]表1:设定不同温度下开始强制冷却后测得17-4PH的HV硬度
[0008]
【权利要求】
1.金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的可控冷却装置，包括操作界面和前端设置在炉体(I)内的热电偶(13)，其特征在于:还包括PID控制器、变频器和设置在炉体(I)内的冷却风机(14)，操作界面、热电偶(13)均与PID控制器的输入端连接，PID控制器的输出端与变频器的控制端连接，变频器的输出端与冷却风机(14)连接。
2.据权利要求1所述的金属粉末注射成形真空脱脂烧结炉的可控冷却装置，其特征在于:冷却风机(14)前方设有冷却器(8)，冷却器(8)包括盘绕的铜管，铜管内均匀分布有多层铜翅片。
【文档编号】F27D9/00GK203621496SQ201320755593
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】刘鹏, 徐文立, 胡芳 申请人:宁波恒普真空技术有限公司