真空感应烧结压制炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本专利属于热压成型领域，涉及金属结合剂金刚石制品烧结压制设备，具体为一种真空感应烧结压制炉。
【背景技术】
[0002]市场上常见的金属结合剂金刚石制品烧结设备主要有:烧结压机，钟罩烧结炉、双体烧结压炉、金刚石小锯片连续烧结炉。
[0003]其中钟罩烧结炉、双体烧结压炉、金刚石小锯片连续烧结炉的加热方式为电阻丝辐射加热，无法实现快速烧结;其烧结工艺在3—5小时之间，烧结时间长，影响金刚石制品的性能。
[0004]烧结压机是工件通电式电阻加热，可实现快速烧结，其烧结工艺在8分钟左右。但是烧结压机的电能使用率非常低，烧结同样产品，烧结压机用电量是钟罩烧结压炉用电量的4一一7倍。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是:现有的金属结合剂金刚石制品烧结设备，烧结时间长或者烧结用电量比较大，造成能源的浪费，为解决上述问题，提供一种真空感应烧结压制炉。
[0006]本实用新型的目的是以下述方式实现的:
[0007]真空感应烧结压制炉，包括压机，压机的压力由液压系统提供，压机滑梁上设置有工件，压机上梁上设置有真空密封罩，真空密封罩上设置有工件进出口，真空密封罩上连接有感应加热设备。
[0008]感应加热设备包括设置在真空密封罩上的感应圈，感应圈与感应电源连接。
[0009]压机滑梁上设置有测温装置，测温装置高度与工件对应。
[0010]真空密封罩的真空度由罗茨真空栗调节控制。
[0011]相对于现有技术，本实用新型将液压系统、真空密封罩和感应加热设备有效的结合在一台压机上，可以分别单独控制，即可满足多种烧结工艺，又方便设备的维修和维护，感应加热设备可满足金属结合剂金刚石制品的快速烧结，真空密封罩在工件的周围形成保护气氛，大大减小工件在烧结中的氧化，工件性能明显提升。
【附图说明】
[0012]图1是感应加热示意图。
[0013]图2是本实用新型结构示意图。
[0014]图3是液压系统压力控制系统原理框图。
[0015]图4是液压系统压力控制系统流程图。
[0016]图5是感应加热装置温控系统原理图。
[0017]图6是感应加热装置温控系统原理图。
[0018]其中，I是测温装置;2是压机上梁；3是感应圈；4是工件；5是真空密封罩;6是感应电源;7是密封件;8是压机滑梁。
【具体实施方式】
[0019]如图1-图6所示，真空感应烧结压制炉，包括压机，压机的压力由液压系统提供，压机滑梁8上设置有工件4，压机上梁2上设置有真空密封罩5，真空密封罩5上设置有工件4进出口，真空密封罩5上连接有感应加热设备。真空密封罩5与压机上梁2的连接处和工件进出口处设置有密封件7。
[0020]感应加热设备包括设置在真空密封罩上的感应圈3，感应圈3与感应电源6连接。压机滑梁8上设置有测温装置1，测温装置I高度与工件4对应。真空密封罩5的真空度由罗茨真空栗调节控制。
[0021]本实用新型设备包括液压增压装置、感应式加热装置、真空保护装置三大部分。
[0022]给工件加压的压力由液压系统提供，压力值的控制是由可编程控制器、电液比例阀和压力传感器组成的闭环系统来完成的。可编程控制器不断接收来自于用户的设定信号和来自于压力传感器的反馈信号，然后经过特定的算法运算处理之后给出相应的压力控制信号，这个信号是一个电压值，这个电压值的大小控制着电液比例阀阀针的开度，从而控制了其溢流值，也就达到了控制压力的目的。当然整个工作过程中离不开液压系统的动作配合，液压系统的动作也是由可编程控制器给出的。
[0023]工件的加热主要是靠感应加热，通过控制晶闸管(可控硅)的导通角可以控制电炉丝电压从而达到控制加热功率，晶闸管的导通信号即触发脉冲受温控仪输出电压的控制。温控仪输出电压是由其内部微处理器对用户设定的信号和热电偶测温反馈信号按特定的控制算法运算得出的。用户设定的信号来自于操作面板，然后经过程序控制器变换后传送给温控仪。在控制过程中程序控制器和温控仪不断地通讯以交换数据。可编程控制器和温控仪是整个温控系统的控制中枢。彩色液晶显示屏起显示作用，及时告诉用户系统的状态，使人机之间界面更加友好。
[0024]真空系统的运行过程使用全自动控制。设计使用罗茨真空栗真空系统，在工作中，控制真空系统内各处的真空度始终在其允许范围内，真空气氛可在设计额定真空度内根据用户要求进行调整，达到最佳工艺要求。
[0025]当在感应圈绕组中接入交变电流时，在感应圈3围成的空间内形成交变的磁场，若在这个磁场中放置有胚体(导体)，则根据电磁感应原理，胚体内就会产生感应电势，其大小为:
[0026]E=d?/dt
[0027]式中:E—感应电势的瞬时值，V;
[0028](ΙΦ/dt—磁通对时间的变化率。
[0029]产生的感应电势将导致胚体内形成闭合电流，它的感应圈3中每瞬间电流的方向相反，感应电流的强度与感应电势大小成正比，而与感应电流回路的电抗成反比。一般金属的工作电抗值都很小，故感应电流可达到很高的数值，所以，在胚体内部就产生很高的热量，从而使磨具胚体达到烧结的目的。在感应加热时，胚体截面上的感应电流密度是不均匀的，表面到芯部是呈热指数规律衰减。因此，利用感应加热的方法进行烧结时要注意控制胚体的尺寸不宜过大。
[0030]本实用新型具体工作方式:
[0031]1.感应线圈3与压机上梁2固定不动，压机滑梁8下行到最下端，打开真空密封罩5，放入工件4;
[0032]2.关闭真空密封罩5，压机滑梁8上行，送工件4进入感应线圈3，运行真空保护系统；
[0033]3.真空度达到工艺要求后开始烧结，加热温度与压力按工艺编制运行，升温与加压可独立进行，也可同时进行。
[0034]4.完成设定工艺后，炉内冷却工件，工件冷却至不氧化温度后关闭真空保护气氛；
[0035]5.压机滑梁8下行到最下端，打开真空密封罩5，取出工件，完成一次工作循环。
[0036]有益效果优点:
[0037]1.将液压式加载装置、感应式加热装置、真空保护装置有效的结合在一个设备上，且分别独立控制、互不影响，即可满足多种烧结工艺，又方便设备的维修和维护；
[0038]2.感应加热装置可满足金属结合剂金刚石制品的快速烧结；比例溢流阀液压加载系统可在任何温度实现任何的加载压力；真空保护装置在胚体周围形成保护气氛，大大减小工件和模具在烧结中的氧化，模具的寿命成倍增长，工件性能明显提升。
【主权项】
1.真空感应烧结压制炉，包括压机，压机的压力由液压系统提供，压机滑梁上设置有工件，其特征在于:压机上梁上设置有真空密封罩，真空密封罩上设置有工件进出口，真空密封罩上连接有感应加热设备。2.根据权利要求1所述的真空感应烧结压制炉，其特征在于:感应加热设备包括设置在真空密封罩上的感应圈，感应圈与感应电源连接。3.根据权利要求1所述的真空感应烧结压制炉，其特征在于:压机滑梁上设置有测温装置，测温装置高度与工件对应。4.根据权利要求1所述的真空感应烧结压制炉，其特征在于:真空密封罩的真空度由罗茨真空栗调节控制。
【专利摘要】本专利属于热压成型领域，涉及金属结合剂金刚石制品烧结压制设备，具体为一种真空感应烧结压制炉，包括压机，压机的压力由液压系统提供，压机滑梁上设置有工件，压机上梁上设置有真空密封罩，真空密封罩上设置有工件进出口，真空密封罩上连接有感应加热设备。相对于现有技术，本实用新型将液压系统、真空密封罩和感应加热设备有效的结合在一台压机上，可以分别单独控制，即可满足多种烧结工艺，又方便设备的维修和维护，感应加热设备可满足金属结合剂金刚石制品的快速烧结，真空密封罩在工件的周围形成保护气氛，大大减小工件在烧结中的氧化，工件性能明显提升。
【IPC分类】B22F3/00
【公开号】CN205324722
【申请号】CN201521091672
【发明人】杨小鹏, 吴晓磊, 任冠青
【申请人】郑州磨料磨具磨削研究所有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月25日