脱脂炉-专业热处理设备

一、产品概述

脱脂炉是一种专业工业热处理设备，主要用于去除金属及陶瓷粉末注射成型工件内的有机粘结剂（如石蜡、PEG、橡胶等），并对制品进行预烧结处理。该设备通过高温加热使粘结剂分解、挥发或燃烧，为后续的烧结工序提供洁净的坯体表面，确保最终产品的质量和性能。

二、工作原理

脱脂炉的核心工作原理基于热力学传导、对流与辐射三种传热方式的协同作用。设备采用电阻加热元件（如电阻丝、硅碳棒或红外加热器）将电能转化为热能，使炉腔温度稳定在200-750℃区间。在此温度范围内，材料中的有机粘结剂发生热分解反应，分解产物通过载气（通常为氮气）携带排出炉外。脱脂过程通常遵循预设的三阶段升温曲线：初始阶段（低于250℃）蒸发坯体中的游离水分，中温阶段（250-450℃）实现粘结剂的主体分解，最终阶段（450-600℃）完成残留碳的氧化去除。

三、主要类型

根据工艺需求和应用场景，脱脂炉主要分为以下几种类型：

1. 燃烧式脱脂炉

通过直接加热使油脂燃烧去除，温度通常控制在480-510℃，常用于金属带材（如硅钢带、不锈钢）的预处理。该类型可与渗碳炉联合使用，利用废气作为热源，但需注意防止爆燃风险。

2. 真空脱脂炉

在真空环境下（如<6Pa）进行脱脂，适用于钨、铝、硬质合金等高纯度材料，温度可达950℃。真空条件能有效防止氧化，同时通过捕集器回收油脂，避免污染炉膛。

3. 热风循环脱脂炉

结合低温热风循环（<600℃）和高温辐射加热（>600℃），温度均匀性可达±3℃，广泛应用于陶瓷3D打印、电子元件排胶等场景。其特点是效率高、能耗低，且可集成废气净化装置。

4. 催化脱脂炉

引入硝酸等催化剂加速粘结剂分解，适用于高精度零件的脱脂处理，同时配备氮气保护系统以控制反应环境。

四、结构设计

脱脂炉采用先进的炉体结构设计，确保设备运行的稳定性和可靠性：

炉体结构

• 卧式水冷夹套设计，内层采用SUS310S不锈钢波纹筒，外层为普通钢板，可承受高温并减少热量散失
• 双开门设计便于装卸料，通过内隔热门减少热量泄漏
• 保温材料采用陶瓷纤维复合隔热屏或纳米板，外壳温度可控制在45℃以下

加热与控温系统

• 加热方式：电阻丝、硅碳棒或红外加热，功率范围从20kW到100kW以上，升温速率可达50℃/min
• 温度控制：配备高精度温控仪，支持PID自整定和400段程序升温，控温精度达±0.1℃
• 部分设备采用三区独立控温，确保炉膛温度均匀性

气氛与真空系统

• 保护气体：氮气、氢气等惰性气体通过质量流量计精确控制流量，维持炉内微正压以防止氧化
• 真空系统：双级水环真空泵+旋片泵组合，极限真空度可达6Pa，配备过滤器和防爆阀确保安全

废气处理与安全防护

• VOCs净化：通过裂解炉将废气中的挥发性有机物分解，处理效率超95%，排放指标满足NOx<50mg/m³、非甲烷总烃<120mg/m³
• 多重保护：超温报警、断偶保护、冷却水缺水停机等，配备紧急停机按钮和安全防爆阀

五、技术参数

六、应用领域

脱脂炉广泛应用于以下行业和领域：

粉末冶金

处理钨、铝、不锈钢等金属粉末制品，通过真空脱脂炉去除粘结剂后进行预烧结，提升材料致密度和力学性能。

陶瓷与3D打印

用于氧化铝、氧化锆陶瓷的脱脂排胶，热风循环脱脂炉可实现低温段的均匀加热和高温段的辐射加热，确保陶瓷坯体无开裂、无变形。

电子与新能源

电子陶瓷元件（如陶瓷插芯）的脱脂烘干，以及新能源汽车电池组件的清洗处理。例如，定制化脱脂炉可将翅片残油从300mg/㎡降至1mg/㎡，显著提升焊接质量。

航空航天

处理高温合金、碳纤维复合材料，通过真空脱脂去除复杂结构件中的粘结剂，确保材料性能稳定，满足航空航天领域的严格要求。

七、产品特点

1. 温度均匀性好

采用五面加热设计，四面进气，配合优化的风循环结构，确保炉内温度分布均匀，温差控制在±3-15℃以内。

2. 操作简便安全

配备12.1寸人机界面触摸屏，支持程序化控制，实时监控并记录工作温度、氮气流量等参数。多重安全保护系统，包括超温报警、断偶保护、冷却水缺水停机等。

3. 节能环保

采用进口陶瓷纤维保温材料，节能效果显著。配备废气处理装置，有机物通过处理直接排入大气，无污染，满足环保排放标准。

4. 适用范围广

可用于不锈钢、铁基、铜合金、钨合金、陶瓷等多种材料的脱脂处理，既可采用硝酸脱脂也可采用草酸脱脂，配有双加酸系统。

5. 自动化程度高

采用PLC集中控制，支持远程监控、故障诊断和远程软件升级，实现全自动程序控制整个脱脂流程，降低人工操作误差。

八、市场前景

全球脱脂炉市场规模预计从2023年的58.2亿美元增长至2030年的85亿美元，年均复合增长率6.8%。亚太地区（尤其是中国）是主要增长引擎，占全球制造业产能的65%。随着新能源、半导体等新兴产业的崛起，高精度、智能化、低碳化的脱脂炉将成为市场主流，推动行业向更高效率和环保标准迈进。