CN206869125U - 一种可实现连续生产的真空烧结炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属注射成型领域，公开了一种可实现连续生产的真空烧结炉，包括炉体、进料置换舱与出料置换舱，进料置换舱包括通向外界的第一舱门与通向炉体的第二舱门，出料置换舱包括通向外界的第三舱门与通向炉体的第四舱门，第一舱门、第二舱门、第三舱门与第四舱门可独立启闭，其中，第一舱门和/或第二舱门与第三舱门和/或第四舱门同时处于关闭状态，以保证炉体的内部空间在工作过程中维持真空状态。本实用新型的炉体可以持续维持在加热与真空状态，省去了炉体内部频繁地抽真空、加热、保温、降温的过程，从而可以极大地提升生产效率，更适合于规模化生产。

Description

一种可实现连续生产的真空烧结炉

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金及金属/非金属热处理领域，尤其是涉及一种用于金属注射成型的烧结设备，具体是涉及一种烧结炉。

背景技术

金属注射成型(Metal Injection Molding，简称MIM)是一种从塑料注射成型行业中引申出来的新型粉末冶金成型技术，基本工艺步骤是：首先选取符合MIM要求的金属粉末和粘结剂，然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和粘结剂混合成均匀的喂料，经造粒后再通过注塑机注射到模具里成型，获得的成型坯经过脱脂处理后再高温烧结致密化成为最终成品。

目前MIM高温烧结设备主要包括批次型烧结炉，而批次型烧结炉又以真空烧结炉最为普遍。真空烧结炉每次运行需通过人工或以机械手装载的方式将待烧结的工件送至炉体中，且每次开炉都需要经历以下过程：装料→关闭炉门→抽真空→加热升温→保温→降温→开启炉门→出料，这导致现有真空烧结炉的产能较低，无法满足连续性、大规模生产的需求。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种可实现连续生产的真空烧结炉，以解决现有真空烧结炉的产能较低，无法满足连续性、大规模生产需求的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可实现连续生产的真空烧结炉，包括炉体、进料置换舱与出料置换舱，进料置换舱包括通向外界的第一舱门与通向炉体的第二舱门，出料置换舱包括通向外界的第三舱门与通向炉体的第四舱门，第一舱门、第二舱门、第三舱门与第四舱门可独立启闭，其中，第一舱门和/或第二舱门与第三舱门和/或第四舱门同时处于关闭状态，以保证炉体的内部空间在工作过程中维持真空状态。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括将物料由进料置换舱送入炉体的第一物料移送装置。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括推动物料在炉体内移动的第二物料移送装置。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括将物料由炉体送入出料置换舱的第三物料移送装置。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括将物料从出料置换舱内送出的第四物料移送装置。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括连接进料置换舱与出料置换舱的回流线。

作为上述方案的进一步改进方式，回流线包括连接进料置换舱的第一回流线，连接出料置换舱的第二回流线，以及连接第一回流线、第二回流线的第三回流线。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括将物料由第三回流线运送至第一回流线的第五物料移送装置，将物料由第一回流线运送至进料置换舱的第六物料移送装置，将物料由第二回流线运送至第三回流线的第七物料移送装置，以及推动物料在第三回流线上移动的第八物料移送装置。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括依次排列在回流线上并可相对回流线运动的若干载具。

作为上述方案的进一步改进方式，炉体沿进料置换舱至出料置换舱的方向依次设有加热区与冷却区。

本实用新型的有益效果是：

炉体可以持续维持在加热与真空状态，省去了炉体内部频繁地抽真空、加热、保温、降温的过程，从而可以极大地提升了生产效率，更适合于规模化生产。

在本实用新型的优选实施例中，还设置有若干的物料移送装置以实现物料的自动化供应。

在本实用新型的优选实施例中，还设置有回流线以实现载具的回流，进一步提升生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型第一个实施例的正视图；

图2是本实用新型进料置换舱一个方向上的立体示意图；

图3是本实用新型进料置换舱另一个方向上的立体示意图；

图4是本实用新型第二个实施例的正视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1，示出了本实用新型第一个实施例的正视图。如图所示，真空烧结炉包括炉体100、进料置换舱200与出料置换舱300，其中炉体100作为物料烧结的主要场所，进料置换舱200与出料置换舱300分别用于物料进料之前与出料之前的缓存，二者配合炉体100可以实现真空烧结炉的连续生产。

炉体100可以采用公知的真空烧结炉炉体结构，本实用新型对此不做限定。优选的，炉体100沿进料置换舱200至出料置换舱300的方向设有加热区与冷却区，从而可以实现物料先加热后冷却的操作。进一步的，加热区优选具有若干个不同温度的区间，冷却区的炉体优选设有水冷夹层，通过水冷夹层实现快速散热。

具体的，参照图2、图3，分别示出了本实用新型进料置换舱不同方向上的立体示意图，其中第一舱门处于关闭状态，第二舱门处于开启状态。如图所示，进料置换舱包括舱体210，舱体210上设有通向外界的第一舱门220与通向炉体100的第二舱门230，第一舱门220与第二舱门230可以独立启闭，且在第一舱门220与第二舱门230完全封闭后，舱体210内将形成一密封空间，配合抽真空装置便可以在舱体210内形成真空环境。

优选的，舱体210上还设有进气阀。

舱门可以采用公知的任何舱门结构，本实施例中优选采用吊门结构，以第二舱门230为例，其包括固定在舱体210上的支架231，支架231的两侧设有竖直的导轨232，导轨232上滑动连接有门扇233，门扇233的顶端与气缸234的驱动轴固接，当门扇233运动至支架231的下端时，舱体210上的开口被遮挡；当门扇233如图中所示运动至支架231的上端时，开口开启，舱体210的内部空间与炉体100的内部空间连通。

本实用新型优选还包括将物料由进料置换舱200送入炉体100的第一物料移送装置410。本实施例中的第一物料移送装置410优选采用推杆机构，具体如图3所示，包括固定连接在舱体210上的动力装置411如气缸、电机等，以及正对第二舱门230的推杆412，推杆412可在动力装置411的驱动下朝第二舱门230运动，并可在弹簧413的驱动下复位。

对应上述推杆机构，参照图2，舱体210的内部还设有滑轨，滑轨包括正对第二舱门230的滑轨211，以及正对第一舱门220的滑轨(未示出)。物料优选放置在载具700上，载具可以相对滑轨移动，推杆412的行程应当大于舱体210的长度。

参照图1，出料置换舱300的结构与进料置换舱200的主体结构类似，即包括舱体310，舱体310上设有通向外界的第三舱门320与通向炉体100的第四舱门330。出料置换舱300上同样设有物料移送装置，即第四物料移送装置440，区别在于第四物料移送装置440用于将物料从出料置换舱300内送出。

为了实现物料在炉体100内的移动，炉体100上设有还设有推动物料在炉体100内移动的第二物料移送装置420，以及将物料由炉体100送入出料置换舱300的第三物料移送装置430，第二物料移送装置420、第三物料移送装置430的结构与第一物料移送装置410类似，在此不做累述。

第一舱门220和/或第二舱门230应当与第三舱门320和/或第四舱门330同时处于关闭状态，即第一舱门220、第二舱门230中的至少一个，与第三舱门320、第四舱门330中的至少一个应该同时处于关闭状态，以保证炉体100在工作过程中保持在真空状态。具体结合图1、图2与图3，本实用新型的使用方法为：

1、首先启动设备，各舱门关闭，开启炉体真空泵510抽真空至设定数值(炉体真空泵在设备运行中一直开启以维持设定的真空度)，开启炉内加热装置至设定的温度。

2、进料置换舱200的第一舱门220、第二舱门230此时处于关闭状态，检查舱体210内的气压值是否与环境气压一致，如不一致则开启舱体210上的进气阀使之气压一致。

3、当舱体210内的气压与环境气压一致后，开启第一舱门220(此时第二舱门230保持关闭)，放置有物料的载具送入舱体210。

4、当物料送入舱体210后，第一舱门220关闭，启动入口真空泵520将舱体210抽真空至设定值。

5、当舱体210内的真空度已达到设定值后，检查第二物料移送装置420是否在初始位，如第二物料移送装置420不在初始位则等待第二物料移送装置420完成推送动作回到初始位。

6、当舱体210内的真空度已达到设定值且第二物料移送装置420位于初始位后，开启第二舱门230(此时第一舱门220保持关闭)，启动第一物料移送装置410将舱体210内的载具推送到炉体100内的上料位置。

7、载具到达舱体210后，第一物料移送装置410后退复位，第二舱门230关闭，向舱体210内通入氮气或者打开进气阀，使舱体210内的气压与外部环境一致。

8、检查第三物料移送装置430是否在初始位(后限位)，如否，则等待第三物料移送装置430动作完成后返回初始位；如是，则启动第二物料移送装置420推动上料位置的载具，第二物料移送装置420的推送行程略大于单个载具的长度，从而可以使炉体内依次排列的载具向出料置换舱300的方向整体移动。

9、当位于炉体100尾端的载具对正第三物料移送装置430时，第二物料移送装置420复位；此时检查出料置换舱300是否为空，如不为空则等待出料置换舱300排空，如出料置换舱300为空则检查真空度是否达到设定值，如未达设定值至则启动出口真空泵530抽真空至设定值，如出料置换舱300为空且已达设定的真空度，则关闭出口真空泵530并开启第四舱门330(此时第三舱门320保持关闭)。

10、当第四舱门330开启后，第三物料移送装置430启动将位于炉体100尾端的载具推送至出料置换舱300。

11、当载具到达出料置换舱300后，第三物料移送装置430复位，第四舱门330关闭。

12、当第四舱门330关闭后，开启出料置换舱300的进气阀使出料置换舱300内的气压与环境气压一致。

13、当出料置换舱300内的气压与环境气压一致后，开启第三舱门320(第四舱门330保持关闭)，并在第三舱门320开启完成后启动第四物料移送装置440，将载具从出料置换舱300送出。

14、当载具送出后，关闭第三舱门320。

如此，重复上述步骤2至14便可以实现物料的连续烧结，由于炉体可以持续保持在加热与真空状态，省去了炉体内部频繁地抽真空、加热、保温、降温的过程，从而可以极大地提升生产效率，更适合于规模化生产；同时，真空烧结炉无需频繁地升降温，从而可以节约电能，延长真空炉的使用寿命；此外，真空烧结时只能靠辐射及热传导传热，炉体内部升温速度较慢，而现有真空烧结炉为了追求更大的产能由不得不提升炉膛容积，因此炉腔内加热温区的均温性较差(通常温差在±10℃左右)，从而影响物料的烧结。

参照图4，示出了本实用新型第二个实施例的正视图。如图所示，本实施例即在第一实施例的基础上增加回流线，回流线连接进料置换舱200与出料置换舱300，可以实现载具的回流，从而进一步提升生产效率。优选的，回流线包括连接进料置换舱200的第一回流线610，连接出料置换舱300的第二回流线620，以及连接第一回流线610、第二回流线620的第三回流线630。

为了实现载具在各回流线上的移动，本实施例还设置有将物料由第三回流线630运送至第一回流线610的第五物料移送装置450，将物料由第一回流线610运送至进料置换舱200的第六物料移送装置460，将物料由第二回流线620运送至第三回流线630的第七物料移送装置470，以及推动物料在第三回流线630上移动的第八物料移送装置480，第五物料移送装置450、第六物料移送装置460、第七物料移送装置470与第八物料移送装置480的结构与第一物料移送装置410类似，在此不做累述。

本实施例在第一实施例的步骤上还增加有回流步骤，包括：

1、第四物料移送装置440将载具由出料置换舱300运送至第二回流线620。

2、第七物料移送装置470将载具由第二回流线620运送至第三回流线630后复位。

3、第八物料移送装置480推动载具在第三回流线630上移动，移动至设定位置后复位。

4、第五物料移送装置450将载具由第三回流线630运送至第一回流线610后复位。

5、第六物料移送装置460将载具由第一回流线610运送至进料置换舱200后复位。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，包括炉体、进料置换舱与出料置换舱，所述进料置换舱包括通向外界的第一舱门与通向所述炉体的第二舱门，所述出料置换舱包括通向外界的第三舱门与通向所述炉体的第四舱门，所述第一舱门、第二舱门、第三舱门与第四舱门可独立启闭，其中，所述第一舱门和/或第二舱门，与所述第三舱门和/或第四舱门同时处于关闭状态，以保证所述炉体的内部空间在工作过程中维持真空状态。

2.根据权利要求1所述的可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，还包括将物料由所述进料置换舱送入所述炉体的第一物料移送装置。

3.根据权利要求1所述的可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，还包括推动物料在所述炉体内移动的第二物料移送装置。

4.根据权利要求1所述的可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，还包括将物料由所述炉体送入所述出料置换舱的第三物料移送装置。

5.根据权利要求1所述的可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，还包括将物料从所述出料置换舱内送出的第四物料移送装置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，还包括连接所述进料置换舱与出料置换舱的回流线。

7.根据权利要求6所述的可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，所述回流线包括连接所述进料置换舱的第一回流线，连接所述出料置换舱的第二回流线，以及连接所述第一回流线、第二回流线的第三回流线。

8.根据权利要求7所述的可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，还包括将物料由所述第三回流线运送至所述第一回流线的第五物料移送装置，将物料由所述第一回流线运送至所述进料置换舱的第六物料移送装置，将物料由所述第二回流线运送至所述第三回流线的第七物料移送装置，以及推动物料在所述第三回流线上移动的第八物料移送装置。

9.根据权利要求6所述的可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，还包括依次排列在所述回流线上并可相对所述回流线运动的若干载具。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的可实现连续生产的真空烧结炉，其特征在于，所述炉体沿所述进料置换舱至所述出料置换舱的方向依次设有加热区与冷却区。