发明公布-201810667052.2-采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108889952 A
(43)申请公布日 2018.11.27
(21)申请号 201810667052 .2
(22)申请日 2018 .06 .26
(71)申请人深圳市鑫迪科技有限公司
地址 518000 广东省深圳市龙华新区观澜
街道章阁社区桂月路硅谷动力深圳市
低碳科技示范园（星河工业园）A10栋4
楼A面
(72)发明人高博
(74)专利代理机构深圳市科吉华烽知识产权事
务所(普通合伙) 44248
代理人孙伟
(51)Int .Cl .
B22F 5/08(2006 .01)
B22F 3/22(2006 .01)
CN 108889952 A
权利要求书1页
(54)发明名称
采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方
(57)摘要
本发明提供了一种采用金属粉末注射成型
制备金属齿轮的方法，
包括以下步骤：
S1、
喂料制
S2、注射成形：
将混合料置于注射成型机中，
并进行加热；
然后注射到齿轮模具型腔内形成坯
S3、脱脂：
对坯件进行加热，
对坯件加热以脱
去粘结剂，
获得粗品件；
S4、烧结：
将粗品件置于
850～950℃的温度下进行预烧，
之后置于真空烧
结炉内进行高温真空烧结，
获得烧结坯；
S5、
将烧结坯经过二次加工后，
置于Ar气体中，
热至800-950℃，
保温1-4h，
后将烧结坯置于淬火
介质中实现冷却，
最终获得金属齿轮。本发明的
有益效果是：
减少了能耗和环境污染，
提高了金
属齿轮的生产效率。
说明书3页
CN 108889952 A
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1 .一种采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法，
其特征在于，
包括以下步骤：
S1、
喂料制备：
按照粉末装载量为55-60%的体积比例，
将金属粉末与粘结剂在温度为
160～190℃的条件下进行混合均匀混合，
形成混合料；
S2、注射成形：
将混合料置于注射成型机中，
并进行加热；
然后注射到齿轮模具型腔内
形成坯件；
S3、脱脂：
对坯件进行加热，
对坯件加热以脱去粘结剂，
加热温度不超过130℃，
获得粗
品件；
S4、
烧结：
将粗品件置于850～950℃的温度下进行预烧，
之后置于真空烧结炉内进行高
温真空烧结，
获得烧结坯；
S5、
热处理：
将烧结坯经过二次加工后，
置于Ar气体中，
加热至800-950℃，
保温1-4h，
将烧结坯置于淬火介质中实现冷却，
最终获得金属齿轮。
2 .根据权利要求1所述的采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法，
其特征在于：
骤S2中，
注射成型机的料筒的温度为170-220℃，
注射成型机的喷嘴的温度为195～210℃。
3 .根据权利要求1所述的采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法，
其特征在于：
骤S2中，
齿轮模具型腔内的温度为80-140℃，
喷嘴的注塑速度为 30～50cm3/s，
注塑过程的
压力为160～260MPa。
4 .根据权利要求1所述的采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法，
其特征在于：
骤S4中，
真空烧结炉的温度为1200～1300℃，
真空度为3～5Pa。
5 .根据权利要求1所述的采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法，
其特征在于：
骤S5中，
将烧结坯经过二次加工包括将烧结坯进行整形和表面处理。
6 .根据权利要求1所述的采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法，
其特征在于：
骤S5中，
淬火介质包括油或者水。
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采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属粉末注射成型，
尤其涉及一种采用金属粉末注射成型制备金属齿
轮的方法。
背景技术
[0002] 金属粉末注射成型（metal injection molding，
简称MIM）技术是一门新型近终成
型技术，
是集塑料注塑成型工艺学、
高分子化学、
粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科相
互渗透交叉的产物，
利用模具可注射成型坯件通过结烧快速制成高密度、
高精度、
高强度、
三维复杂形状的结构零件，
尤其是一些形状复杂利用机械加工等工艺方法无法加工活难以
加工的小型零件。MIM技术可以自如完成，
而且具有成本低、
效率高、一致性好等优点，
成批量生产，
被誉为“当今最为热门的零部件成型技术”，
因此受业内人士青睐。
[0003] 齿轮是车辆、
机械传动装置的主要基础件，用途广、批量大、形状复杂、制造难度
大、技术要求高，
它代表着一个国家的机械制造水平。
目前用的高强度齿轮，
基本上都是采
用热锻，
然后再切削加工而成。多次高温加热（锻造和热处理）和大量切削加工，
材料利用率
仅为30％-50％，
极大的浪费了能源和材料，
且产品性能不佳，
对环境污染也极其严重；
次数多、工序长、生产效率低，
造成产品零件生产的高能耗、高污染、高成本、低性能、低效
率。虽然齿轮产品市场广阔，
前景斐然，
但是其传统工序的固有缺陷无法避免，
其技术亟需
提高。
随着科学技术的发展，
社会的进步，
市场需求高质量、低成本、
高效率的生产工艺，
境保护要求减少能耗和环境污染，
因此，
如何提供一种采用金属粉末注射成型制备金属齿
轮的方法是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
发明内容
[0004] 为了解决现有技术中的问题，
本发明提供了一种采用金属粉末注射成型制备金属
齿轮的方法，
减少能耗和环境污染，
提高金属齿轮的生产效率。
[0005] 本发明提供了一种采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法，
包括以下步骤：
S1、
喂料制备：
按照粉末装载量为55-60%的体积比例，
将金属粉末与粘结剂在温度为
160～190℃的条件下进行混合均匀混合，
形成混合料；
S2、注射成形：
将混合料置于注射成型机中，
并进行加热；
然后注射到齿轮模具型腔内
形成坯件；
S3、脱脂：
对坯件进行加热，
对坯件加热以脱去粘结剂，
加热温度不超过130℃，
获得粗
品件；
S4、
烧结：
将粗品件置于850～950℃的温度下进行预烧，
之后置于真空烧结炉内进行高
温真空烧结，
获得烧结坯；
S5、
热处理：
将烧结坯经过二次加工后，
置于Ar气体中，
加热至800-950℃，
保温1-4h，
将烧结坯置于淬火介质中实现冷却，
最终获得金属齿轮。
[0006] 作为本发明的进一步改进，
步骤S2中，
注射成型机的料筒的温度为170-220℃，
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射成型机的喷嘴的温度为195～210℃。
[0007] 作为本发明的进一步改进，
步骤S2中，
齿轮模具型腔内的温度为80-140℃，
喷嘴的
注塑速度为 30～50cm3/s，
注塑过程的压力为160～260MPa。
[0008] 作为本发明的进一步改进，
步骤S4中，
真空烧结炉的温度为1200～1300℃，
真空度
为3～5Pa。
[0009] 作为本发明的进一步改进，
步骤S5中，
将烧结坯经过二次加工包括将烧结坯进行
整形和表面处理。
[0010] 作为本发明的进一步改进，
步骤S5中，
淬火介质包括油或者水。
[0011] 本发明的有益效果是：
减少了能耗和环境污染，
提高了金属齿轮的生产效率。
具体实施方式
[0012] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0013] 一种采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法，
包括以下步骤：
S1、
喂料制备：
按照粉末装载量为55-60%的体积比例，
将金属粉末与粘结剂在温度为
160～190℃的条件下进行混合均匀混合，
形成混合料，
将金属粉末与粘结剂在优选温度160
170℃、
180℃、
190℃的条件下进行混合均匀混合；
S2、注射成形：
将混合料置于注射成型机中，
并进行加热；
然后注射到齿轮模具型腔内
形成坯件；
S3、脱脂：
对坯件进行加热，
对坯件加热以脱去粘结剂，
加热温度不超过130℃，
获得粗
品件；
S4、
烧结：
将粗品件置于850～950℃的温度下进行预烧，
之后置于真空烧结炉内进行高
温真空烧结，
获得烧结坯，
将粗品件置于850℃、
900℃、
950℃的优选温度下进行预烧；
S5、
热处理：
将烧结坯经过二次加工后，
置于Ar

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