脱脂烧结一体化炉主要服务MIM 金属注射成型、粉末冶金、陶瓷注射成型、3D 打印生坯。在同一密闭炉膛内,连续完成脱脂、烧结两大核心工序,中间无需出炉转运生坯,依靠 PLC 预设温控、真空、气氛曲线全自动运行。
整体工作原理
将含有金属 / 陶瓷粉末与有机粘结剂的生坯装入密闭炉体,设备按照预设工艺曲线分段升温、调控真空与保护气氛,先后完成脱脂、烧结,可控冷却,一次性产出致密零件。全程不开炉门,避免半成品污染、氧化、磕碰变形。
阶段 1:脱脂工序(排胶阶段)
生坯内部含有石蜡、POM、PEG 等有机粘结剂,用于成型塑形,必须完全去除。
设备缓慢升温至200~600℃脱脂区间,采用分压气氛吹扫 / 真空热脱脂 / 催化脱脂模式:
粘结剂受热汽化、热裂解;
通入氮气作为载气,持续带走裂解气态产物;
真空系统配合冷阱(捕脂器)捕捉凝结有机物,防止油污污染加热元件与真空泵;
严格控制升温速率,防止粘结剂急剧气化造成工件鼓泡、开裂;
脱脂完成后,生坯转变为多孔结构的棕坯。
细分两种主流脱脂模式:
①热脱脂:依靠加热裂解,适配石蜡基喂料;
②催化脱脂:通入硝酸催化蒸汽,低温快速分解 POM 粘结剂(MIM 主流工艺)。
阶段 2:高温烧结工序
脱脂完成后,炉内继续升温至材料烧结温度(不锈钢约 1300~1450℃,高温合金可达 1600℃以上),切换至高真空或氢气 / 惰性保护气氛:
粉末颗粒表面发生原子扩散,颗粒之间形成烧结颈,孔隙不断收缩、消除,坯体持续收缩致密化;
通过长时间保温调控晶粒组织,让零件获得目标强度、硬度、密度。
阶段 3:可控冷却
烧结保温结束,按照设定速率通入惰性气体进行强制冷却,防止工件氧化、变形、开裂,冷却至安全温度后出炉。
一体化设计核心逻辑
传统工艺:脱脂炉取出棕坯 → 转运 → 装入烧结炉。
一体化炉:脱脂、烧结同炉连续进行,省去中转,杜绝棕坯暴露空气吸附杂质、氧化,大幅提升成品良率,缩短生产周期。