发明公布-202410501623.0-一种金属注射成型用钨合金喂料及制备方法

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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 118180388 A
(43)申请公布日 2024.06.14
(21)申请号 202410501623 .0
(22)申请日 2024 .04 .24
B22F 1/103 (2022 .01)
B22F 1/16 (2022 .01)
(71)申请人北京中科三环高技术股份有限公司
地址 100190 北京市海淀区中关村东路66
号甲1号长城大厦27层
(72)发明人王聪聪陈书磊蔡道炎秦国超
敖学如王湛饶晓雷胡伯平
魏强王云
(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司
专利代理师刘逸卿
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 1/14 (2022 .01)
B22F 1/145 (2022 .01)
CN 118180388 A
权利要求书2页
(54)发明名称
一种金属注射成型用钨合金喂料及制备方
(57)摘要
本发明提供一种金属注射成型用钨合金喂
料及制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)
钨粉依次经球磨处理和硅烷偶联剂进行表面处
理，得到改性钨粉；(2)混合除钨粉外其他粉末和
步骤(1)所述改性钨粉，得到混合料；(3)混合含
聚甲醛的粘接剂和步骤(2)所述混合料，并经密
炼，得到密炼后料；所述硅烷偶联剂占钨粉的1～
5wt .‰；所述粘接剂还包括高密度聚乙烯、
乙烯‑
醋酸乙烯酯共聚物和硬脂酸；除钨粉外其他粉末
包括镍粉、
铁粉、
铜粉、钼粉或铬粉中的任意一种
或至少两种的组合；所述粘接剂与所述混合料的
体积比为(1～1 .23)：1。本发明提供的金属注射
成型用钨合金喂料的制备方法能够避免钨合金
喂料中量产稳定性差的问题。
说明书12页
附图2页
CN 118180388 A
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1 .一种金属注射成型用钨合金喂料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下
步骤：
(1)钨粉依次经球磨处理和硅烷偶联剂进行表面处理，
得到改性钨粉；
(2)混合除钨粉外其他粉末和步骤(1)所述改性钨粉，
得到混合料；
(3)混合含聚甲醛的粘接剂和步骤(2)所述混合料，并经密炼，
得到密炼后料；
其中，步骤(1)所述硅烷偶联剂占钨粉的1～5wt .‰；
其中，步骤(3)所述粘接剂还包括高密度聚乙烯、
乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和硬脂酸；
其中，除钨粉外其他粉末包括镍粉、铁粉、铜粉、钼粉或铬粉中的任意一种或至少两种
的组合；
其中，所述粘接剂与步骤(2)所述混合料的体积比为(1～1 .23)：
2 .根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述球磨处理的球料比为(1
～5)：
优选地，所述球磨处理的公转转速为250～350r/min；
优选地，所述球磨处理的时间为50～120min；
优选地，所述球磨后的钨粉的粒度为0 .5～5μm。
3 .根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括氨基硅烷、
氧基硅烷、
乙烯基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合。
4 .根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述表面处理包
混合硅烷偶联剂和球磨后的钨粉，并经干燥，
完成表面处理；
优选地，所述干燥的温度为110～140℃；
优选地，所述干燥的时间为1～4h。
5 .根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合包括三维
混合；
优选地，所述混合的时间为4～10h；
优选地，所述混合料中改性钨粉的含量为90～97wt .％；
优选地，所述混合料中除钨粉外其他粉末的含量为3～10wt .％。
6 .根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述粘接剂还包括
抗氧剂，所述粘接剂中抗氧剂的含量为0 .1～1wt .％；
优选地，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、
抗氧剂1024、
抗氧剂DLTP、
抗氧剂168中的一种或
者至少两种的组合；
优选地，所述粘接剂中高密度聚乙烯的含量为4～8wt .％；
优选地，所述粘接剂中乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物的含量为3～5wt .％；
优选地，所述粘接剂中硬脂酸的含量为2～5wt .％；
优选地，所述粘接剂中聚甲醛的含量为82～91wt .％。
7 .根据权利要求1～6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述密炼的温度为
165～175℃；
优选地，所述密炼的时间为35～135min；
优选地，所述密炼中密炼机转速为10～20r/min；
优选地，所述密炼包括：先预热密炼机，再混合高密度聚乙烯、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚
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物、硬脂酸和步骤(2)所述混合料，进行第一密炼；然后再混入聚甲醛，再进行第二密炼，完
成密炼；
优选地，所述第一密炼的时间为5～15min；
优选地，所述第二密炼的时间为30～120min。
8 .根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
(4)步骤(3)所述密炼后料依次经成形、
脱脂和烧结，
得到钨合金喂料；
优选地，所述成形的方式包括注射成形；
优选地，所述脱脂包括催化脱脂；
优选地，所述烧结包括真空烧结。
9 .根据权利要求1～8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步
(1)钨粉经球料比为(1～5)：1、公转转速为250～350r/min球磨处理50～120min，得到
球磨后的钨粉；
然后再按照硅烷偶联剂占钨粉1～5wt .‰的比例，混合硅烷偶联剂和球磨后的钨粉，并
经110～140℃干燥1～4h，
完成表面处理，
得到改性钨粉；
(2)三维混合除钨粉外其他粉末和步骤(1)所述改性钨粉4～10h，
得到混合料；
其中，所述混合料中改性钨粉的含量为90～97wt .％，所述混合料中除钨粉外其他粉末
的含量为3～10wt .％；
(3)先预热密炼机至165～175℃，再混合粘接剂中高密度聚乙烯、乙烯‑醋酸乙烯酯共
聚物、硬脂酸和步骤(2)所述混合料，密炼机转速为10～20r/min，进行第一密炼5～15min；
然后再混入粘接剂中聚甲醛，
再进行第二密炼30～120min，
完成密炼，
得到密炼后料；
其中，所述粘接剂与步骤(2)所述混合料的体积比为(1～1 .23)：1，所述粘接剂中高密
度聚乙烯的含量为4～8wt .％，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物的含量为3～5wt .％，硬脂酸的含量
为2～5wt .％，聚甲醛的含量为82～91wt .％；可选地，所述粘接剂还包括抗氧剂，所述粘接
剂中抗氧剂的含量为0 .1～1wt .％；
(4)步骤(3)所述密炼后料依次经成形、
催化脱脂和真空烧结，
得到钨合金喂料。
10 .一种金属注射成型用钨合金喂料，其特征在于，所述钨合金喂料采用权利要求1～9
任一项所述的金属注射成型用钨合金喂料的制备方法制得。
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一种金属注射成型用钨合金喂料及制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及钨合金喂料技术领域，
尤其涉及一种金属注射成型用钨合金喂料及制
备方法。
背景技术
[0002]
用于金属粉末注射成型的喂料按主要粘结剂成分的不同可分为三大类：
[0003]
(1)水基喂料：其主要粘结剂成分为可溶于水的低聚物，此种喂料流动性好，但脱
脂时不容易控制脱脂速率，容易在脱脂坯形成缺陷，且形状保持能力差，产品良率甚低，所
以未得进一步推广。
[0004]
(2)蜡基喂料：其主要粘结剂成分为石蜡。此种喂料流动性较好，由于石蜡脱除需
要采用有机溶剂萃取的方法，所以脱脂时间非常之长，
随着产品厚度的增加，脱脂时间变得
在工业上难以接受，
目前除了一些特殊的金属材料，
很少应用蜡基喂料。
[0005]
(3)塑基喂料：其主要粘结剂成分为热塑性的聚甲醛树脂，此种喂料流动性稍差，
但形状保持能力强，且采用硝酸催化脱除聚甲醛树脂，
效率极高，广泛为工业界所采用。
[0006] 近年来，
金属注射成型(Metal Injection Molding，MIM)行业普遍采用蜡基粘结
剂制备钨合金喂料，这种喂料流动性好且注射温度低，但后续需要长时间的溶剂脱脂和热
脱脂，生产连续性不好，效率低下，且蜡基料的生坯强度较低，产品在反复搬运过程中易产
生碰伤

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各位师傅觉得这个方案怎么样？有更好的做法吗？