发明公布-202410108720.3-一种金属粉末的水基注射成型方法

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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 117733147 A
(43)申请公布日 2024.03.22
(21)申请号 202410108720 .3
(22)申请日 2024 .01 .26
(71)申请人江西耐坚新材料科技有限公司
地址 338000 江西省新余市高新开发区春
龙街2号楼A2-315
(72)发明人徐进
(74)专利代理机构新余市渝星知识产权代理事
务所(普通合伙) 36124
专利代理师赵凤花
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
权利要求书1页
CN 117733147 A
(54)发明名称
一种金属粉末的水基注射成型方法
(57)摘要
本发明提供了一种金属粉末的水基注射成
型方法，包括以下步骤：S1、适宜温度下，将胶体
形成材料分散于去离子水得到预混液；S2、将金
属粉末和分散剂加入预混液；S3、
经球磨混合后
得到金属水基浆料；S4、
经脱气处理后，在低于胶
体形成材料的胶凝温度下进行注射成型，得到金
属坯体；S5、
经过干燥烧结工序，得到致密度高的
金属制品。本发明在成型过程中，其有机物加入
量少，约为金属粉末质量的0 .5～2％，可有效解
决有机物残碳影响金属性能的问题，对原料粒度
要求不高，该方法操作简单、成本低、实用性强，
可制备高性能的金属复杂零部件。
说明书4页
附图2页
CN 117733147 A
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1 .一种金属粉末的水基注射成型方法，其特征在于：
包括以下步骤：
S1、
适宜温度下，将胶体形成材料分散于去离子水得到预混液；
S2、
将金属粉末和分散剂加入预混液；
S3、
经球磨混合后得到金属水基浆料；
S4、
经脱气处理后，在低于胶体形成材料的胶凝温度下进行注射成型，
得到金属坯体；
S5、
经过干燥烧结工序，
得到致密度高的金属制品。
2 .根据权利要求1所述的一种金属粉末的水基注射成型方法，其特征在于：所述适宜温
度范围为75℃～95℃，
该温度高于胶体材料的胶凝温度但低于水的沸点。
3 .根据权利要求1所述的一种金属粉末的水基注射成型方法，其特征在于：所述胶体形
成材料为琼脂糖；当约0 .5～2％重量百分比的琼脂糖和去离子水构成一种胶体时，所形成
的胶体在5℃下所测得的胶凝强度至少为约600g/cm2。
4 .根据权利要求1所述的一种金属粉末的水基注射成型方法，其特征在于：所述金属水
基浆料中，琼脂糖与去离子水的比例为0 .5～2:99 .5～98之间；金属粉末的重量百分比为
50％至90％之间。
5 .根据权利要求1所述的一种金属粉末的水基注射成型方法，其特征在于：所述在低于
胶体形成材料的胶凝温度下进行注射成型，
该温度范围为75～95℃。
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一种金属粉末的水基注射成型方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属材料领域，
更具体地说，涉及一种金属的新型加工工艺即金属粉
末的水基注射成型方法。
背景技术
[0002] 金属粉末的精密成型技术有利于减少或消除机械加工部分，
可大大降低生产成
本。通常为注射成型(Metal Injection Molding，MIM)，但注射成型工艺往往需要加入较多
的有机物，通常为金属粉末体积的15％‑20％，在排胶过程中，一会增加脱脂工序，成本较
高，且不环保，有机物残留的碳还会阻碍烧结过程的进行，同时使得金属材料变脆，影响其
力学性能及防锈性能，且对原材粒度要求较高，相应成本增加。
发明内容
[0003] 本发明目的是针对上述问题，
提供一种金属粉末的水基注射成型方法。
[0004] 为实现上述目的，
本发明提供如下技术方案：
[0005] 一种金属粉末的水基注射成型方法，
包括以下步骤：
[0006] S1、
适宜温度下，将胶体形成材料分散于去离子水得到预混液；
[0007] S2、
将金属粉末和分散剂加入预混液；
[0008] S3、
经球磨混合后得到金属水基浆料；
[0009] S4、
经脱气处理后，在低于胶体形成材料的胶凝温度下进行注射成型，得到金属坯
[0010] S5、
经过干燥烧结工序，
得到致密度高的金属制品。
[0011] 进一步的优选方案：
所述适宜温度范围为75℃～95℃，该温度高于胶体材料的胶
凝温度但低于水的沸点。
[0012] 进一步的优选方案：
所述胶体形成材料为琼脂糖；当约0 .5～2％重量百分比的琼
脂糖和去离子水构成一种胶体时，所形成的胶体在5℃下所测得的胶凝强度至少为约600g/
cm2。
[0013] 进一步的优选方案：
所述金属水基浆料中，琼脂糖与去离子水的比例为0 .5～2:
99 .5～98之间；金属粉末的重量百分比为50％至90％之间。
[0014] 进一步的优选方案：
所述在低于胶体形成材料的胶凝温度下进行注射成型，该温
度范围为0℃～95℃。
[0015] 进一步的优选方案：
本发明涉及金属粉末成型配方及一种利用金属粉末制备复杂
零部件的方法，所述方法包括下列步骤：形成一种混合物，所述混合物包含金属金属粉末、
一种胶体形成材料以及一种液态介质；所述胶体形成材料是这样一种材料，即，当约0 .5～
2％重量百分比的这种材料和去离子水构成一种胶体时，所形成的胶体在5℃下所测得的胶
凝强度至少为约600g/cm2；将所述混合物供给到模具中，在一定的温度和压力下，成型得到
金属生坯部件。
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[0016]
进一步的优选方案：本发明还涉及一种注射成型方法，所述方法包括下列步骤：
成一种混合物，所述混合物包含金属金属粉末、
一种胶体形成材料以及一种液态介质；所述
胶体形成材料是这样一种材料，即，当约0 .5～2％重量百分比的这种材料和去离子水构成
一种胶体时，所形成的胶体在5℃下所测得的胶凝强度至少为约600g/cm2；在高于所述胶体
形成材料的胶凝温度下将所述混合物注射到模具中；将模具中的所述混合物冷却到低于所
述胶体形成材料的胶凝温度以形成金属生坯部件；以及将所述生坯部件从模具中取出，最
优的，所述胶体是由0 .5～2％重量百分比的胶体形成材料和去离子水构成的。
[0017] 进一步的优选方案：
本发明还涉及一种金属水基浆料配方，所述水基浆料配方包
括重量百分比在约50％至90％之间的金属粉末以及至少约0 .5～2％的胶体形成材料，所述
胶体形成材料是这样一种材料，即，当约0 .5～2％重量百分比的这种材料和去离子水构成
一种胶体时，所形成的胶体在5℃下所测得的胶凝强度至少为约600g/cm2。
[0018] 进一步的优选方案：
将成型的金属生坯部件在烘箱中于100‑150℃下干燥至恒重，
然后在空气气氛中于100‑300℃下烧结以去除生坯中少量的有机物质，最后将排胶后的金
属零部件在保护性气氛中及真空状态下进行致密化烧结。
[0019] 有益效果：
[0020] 本发明在成型过程中，
其有机物加入量少，
约为金属粉末质量的0 .5～2％，可有效
解决有机物残碳影响金属性能的问题，对原料粒度要求不高，该方法操作简单、成本低、实
用性强，
可制备高性能的金属复杂部件。
附图说明
[0021] 图1是本发明的金属粉末水基注射成型工艺流程图。
[0022] 图2是本发明的金属粉末水基注射成型制备方法流程图。
具体实施方式
[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图1‑图2，
对本发明实施例中的技术方案进行清
完整地描述。
[0024] 请参阅图1‑2，
本发明实施例1中，一种金属粉末的水基注射成型方法，包括以下步
[0025] S1、
适宜温度下，将胶体形成材料分散于去离子水得到预混液；
[0026] 适宜温度范围为75℃～95℃，
该温度高于胶体材料的胶凝温度但低于水的沸点，
胶体形成材料为琼脂糖；当约0 .5～2％重量百分比的琼脂糖和去离子水构成一种胶体时，
所形成的胶体在5℃下所测得的胶凝强度至少为约600g/cm2，将5克琼脂溶于1000克95℃的
去离子水中，
得到预配液；
[0027] S2、
将金属粉末和分散剂加入预混液；
[0028] 将1000克金属金属粉末(D50＝45um)加入前述预配液中，
同时加入约0 .5～2克消
泡剂磷酸三丁酯；
[0029] S3

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