本网讯 近日,国家知识产权局正式发布授权公告,由深圳市翔通光电技术有限公司研发团队研发的《一种真空烤箱置物架及真空烤箱》(专利号:ZL 2022 1 1335047.4)正式获得国家发明专利授权。该专利第一发明人尹长军深耕粉末冶金、金属材料及装备领域十余年,带领研发团队攻克真空烘烤行业能耗高、通用性差、炉内温度不均等长期技术痛点,为新材料真空热处理、干燥加工设备提供了一套全新模块化节能解决方案。

复合型技术专家尹长军:十余年深耕新材料装备研发一线
本专利第一发明人尹长军是金属材料、气雾化制粉与粉末冶金、装备领域复合型资深技术人才,拥有高级工程师职称、高级技师职业资格证书、二级创新工程师三重权威专业认证。从业十余年来,他深耕金属材料、粉末冶金、真空气雾化制粉全链条技术研发与产线综合管理工作,常年扎根技术一线,积累了大量设备技改、工艺优化实操经验, 多次获行业媒体专题报道。
长期的一线技术工作让尹长军精准捕捉行业风口,曾牵头组建了华南区域最大规模的成品工业刀具生产线,以及组建了医疗级真空感应气雾化制粉量产生产线等。并先后主导多款3D 打印合金粉末、齿科医用金属粉末完成工艺定型与资质认证,牵头落地多项产综合技改项目。在日常调试真空烤箱过程中, 传统一体式固定支架严重制约粉末批量烘烤效率,为此他开展技术研发攻关工作。历时一年多,完成结构建模、热场仿真模拟、多轮样机实测迭代,最终研发出这款可自由调节、全域均匀导热的模块化置物架真空烤箱。
专利整体结构与四大核心创新亮点
本发明创新打造双环形导热框+可拆卸 T 形支撑平台+重力式自由隔板一体化模块化导热置物体系,整体由第一导热框、第二导热框、多层支撑平台、可拆装隔板四大基础构件组成,四大核心创新突破传统设备结构局限:
1、免工具重力式隔板,灵活适配全规格物料
导热框左右侧壁均匀布置一一对应的支撑台阶,隔板依靠重力直接放置在支撑平台上,无需螺丝、卡扣等辅助工具即可快速拆装。 操作人员可根据物料尺寸自由增减隔板、调整层间距:烘烤粉体材料、微型元器件等小件物料时, 增加隔板层数提升单炉装载量;烘烤大型坯体、重型工件时,直接拆除隔板拓展竖向放置空间,单台烤箱可兼容粉末、五金、陶瓷、锂电粉体等多品类产品加工,大幅拓宽设备适用场景。

图1 真空烤箱置物架正视结构示意图,直观展示多层隔板分层布局
2 、 闭合环形全域发热架构,缩短导热路径、消除炉内温差

图2 置物架立体装配示意图,完整呈现导热框、支撑平台、发热管整体装配关系
3 、T 形可拆卸支撑平台,兼顾结构稳定与低成本运维
设备两侧承载支撑采用 T 形横栏式支撑平台,相比常规矩形支撑,T 形结构增大与导热框侧壁贴合接触面积,承重稳定性更强;同时耗材用量更少,有效控制设备制造成本。支撑平台通过螺钉独立安装于导热框侧壁预留安装孔,单处支撑位变形、腐蚀损坏时,仅需单独更换对应配件,无需整体更换整套置物架,大幅缩短设备停机维修时长,降低企业运维成本。

图3 无隔板框架结构图,清晰展示 T 形可拆卸支撑平台安装结构
4 、可拓展中间导热框,同步提升承重上限与加热效率
两组主导热框之间可按需加装多组第三导热框,每组中间导热框四边配套独立发热管。一方面多层导热框协同提升整体承载能力,适配大批量粉末物料堆叠烘烤;另一方面补充侧向热源,进一步均衡炉内全域温度分布,缩短物料干燥、热处理耗时, 有效提升整条生产线流转效率,可覆盖粉末冶金、新能源锂电、光电半导体、生物医药等多行业真空干燥工序。
直击行业四大长期技术瓶颈
当前粉末冶金、锂电原料、精密电子零部件等行业使用的传统真空烤箱,长期存在四大难以根除的技术短板,制约企业规模化、低成本生产:
第一,传统烤箱隔板固定不可拆卸,烘烤细小粉末时炉内大量空间闲置,单炉产能偏低;处理大型工件时隔板形成阻挡,无法竖向放置工件,设备适用范围狭窄;
第二,传热路径冗长、热量利用率低下,炉腔内部温差明显,烘烤良品率不稳定,同时企业烘烤工序电费能耗成本居高不下;
第三,隔板层数出厂固定,无法根据生产订单灵活调整装载量,粉末干燥工序长期成为整条产线核心产能瓶颈;
第四,传统支架多为一体式焊接结构,局部支撑点位损坏后需整体更换置物架,维修周期长、停机损耗大,严重影响企业连续化生产。
尹长军牵头研发的专利方案完整化解上述行业痛点:可调节隔板最大化利用炉腔内部空间,环形环绕发热结构优化全域温场分布,模块化可拆卸设计大幅降低设备运维损耗,从装载效率、能耗水平、运维成本、通用适配四个维度实现全方位升级。

图 5 发明专利授权公告
5、产业应用价值与广阔市场前景
从企业生产效益层面,搭载本专利置物架的真空烤箱可实现单炉装载量提升 30% 以上,热量利用率提高 20%,单件物料烘烤能耗显著下降;一套设备即可兼容金属粉末、锂电粉体、精密五金件、陶瓷坯体等多种物料干燥加工,企业无需采购多台专用烘烤设备,有效削减固定资产投入。
从行业发展角度,该专利结构可标准化批量生产,广泛适配粉末冶金、新能源、光电半导体、生物医药等领域真空干燥设备,为国内真空烘烤装备轻量化、节能化、通用化升级开辟全新技术路线,产业化落地空间巨大。同时本专利配套真空烤箱结构简单、装配便捷,制造门槛低,具备快速推广普及的市场条件。
谈及后续研发规划,第一发明人尹长军表示,将依托本次发明专利成果持续迭代升级,开发智能温控一体化置物架产品,结合真空气雾化制粉全套工艺优化干燥热处理整体解决方案,持续以装备技术创新助力新材料行业降本增效,推动国内粉末冶金、高端金属材料产业高质量发展。
人物简介:
尹长军,男,1991年3月出生,中国民进会员,高级工程师、高级技师、二级创新工程师,获东莞市高层次人才优才卡。
兼任中国材料研究学会高级会员、东莞市工程师协会理事、东莞市企业经理人协会理事,受聘为融慧三湘智库专家、东莞市人社局职业能力建设专家库专家、东莞市“科技东莞”工程资助项目评审专家、《经济与企业管理》杂志社副主编、广州南洋理工职业学院兼职教授、广东省塑料工业协会专家委员会委员。
主要从事金属增材制造相关金属粉末的研发、工艺、标准化及产线运营。目前已获得国家技术专利授权20余项,参与制定国家标准一项、行业标准一项,团体标准4项,发表技术论文10篇,公开出版学术专著2部,一本担任主编,一本担任副主编。
先后获东莞市优秀职业经理人、全国优秀职业经理人、东莞市最美工程师、东莞市创新方法应用成果大赛三等奖、全国设备管理推动者称号。
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