发明公布-201510829496.8-粉末注射成型的开孔器的制备方法

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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 105598454 A
(43)申请公布日 2016.05.25
(21)申请号 201510829496.8
(22)申请日 2015.11.25
(71)申请人宁波渝鑫金属粉末科技有限公司
地址 315016 浙江省宁波市鄞州区望春工业
园区杉杉路 197 号
(72)发明人杨东
(74)专利代理机构杭州丰禾专利事务所有限公
司 33214
代理人柯奇君
(51)Int.Cl.
B22F 3/22(2006.01)
B22F 5/00(2006.01)
权利要求书1页
(54) 发明名称
粉末注射成型的开孔器的制备方法
(57) 摘要
CN 105598454 A
本发明涉及一种金属粉末注射成型的开孔器
的制备方法。粉末注射成型的开孔器的制备方法，
步骤依次包括以下步骤：
制粒，将金属粉末与粘
结剂通过密炼机进行共混，成为具有流变性的粒
注射成型，将粒料注入具有开孔器形状的模
具型腔中形成毛坯件；
脱脂，清除毛坯件中的部
分粘结剂；
脱脂溶剂是航空煤油；
烧结，去除粘结
剂，得到开孔器。该粉末注射成型的开孔器的制
备方法的优点是脱脂率高，产品性能好，生产成本
说明书3页
CN 105598454 A
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1 .粉末注射成型的开孔器的制备方法，
其特征在于步骤依次包括以下步骤：
( 1 )制粒，
将金属粉末与粘结剂通过密炼机进行共混，
成为具有流变性的粒料；
按粒料
质量比，
金属粉末是92％，
粘结剂是7％；
金属粉末按质量比由下述组分混合而成：
C 0 .6％、
Ni 1 .98％、
余量为Fe；
粘结剂由下述组分混合而成：
粘结剂由下述组分混合而成：
乙酸乙烯
酯5％、
硬脂酸4％、
聚乙烯6％、
聚丙烯10％、
聚乙烯乙二醇8％、
聚乙烯醇缩丁醛2％、
余量是
石蜡；
(2)注射成型，
将粒料注入具有开孔器形状的模具型腔中形成毛坯件；
(3)脱脂，
清除毛坯件中的部分粘结剂；
脱脂溶剂是航空煤油；
( 4 )烧结，
去除粘结剂，
得到开孔器；
烧结工艺曲线如下：
室温开始加热至400℃，
保温，
然后从400℃加热至600℃，
保温，
再从600℃加热至1150℃，
保温，
然后加热至1285℃，
保温，
然后隨炉冷至90℃-110℃开炉。
2 .根据权利要求1所述的粉末注射成型的开孔器的制备方法，
其特征在于密炼温度180
经螺杆挤压机挤出制粒。
密炼3个小时后自然冷却获取粒料的流动性，
3 .根据权利要求1所述的粉末注射成型的开孔器的制备方法，
其特征在于使用脱脂炉
脱脂，
脱脂炉内溶剂温度是45℃－55℃。
4 .根据权利要求1所述的粉末注射成型的开孔器的制备方法，
其特征在于室温开始加
热3 .5℃/min至400℃，
保温时间1个小时，
然后从400℃加热4℃/min至600℃保温30min，
从600℃加热5℃/min至1150℃保温20-30min，
然后加热至1285℃保温2小时，
然后隨炉冷至
100℃开炉。
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粉末注射成型的开孔器的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种金属粉末注射成型的开孔器的制备方法。
背景技术
[0002] 传统的三维形状复杂的开孔器一般采用铁镍合金材料制成的，
生产要通过一系列
的设备投入，
比如加工中心、冲床、
铣床、
精密打孔机、
线切割等，
需要投入大量的设备人工
存在生产成本高产量低浪费资源的问题，
尤其是由于开孔器三维形状复杂因此加工难
度高，
采用金属粉末注射成型工艺可以很好的解决上述问题，
但是采用金属粉末注射成型
工艺由于脱脂率的问题容易影响产品的性能。
发明内容
[0003] 本发明的目的是为了提供一种脱脂率高，
产品性能好，
生产成本低的粉末注射成
型的开孔器的制备方法。
[0004] 为了实现上述发明目的，
本发明采用了以下的技术方案：
[0005] 粉末注射成型的开孔器的制备方法，
步骤依次包括以下步骤：
[0006] ( 1 )制粒，
将金属粉末与粘结剂通过密炼机进行共混，
成为具有流变性的粒料；
粒料质量比，
金属粉末是92％，
粘结剂是7％；
金属粉末按质量比由下述组分混合而成：
0 .6％、
Ni 1 .98％、
余量为Fe；
粘结剂由下述组分混合而成：
粘结剂由下述组分混合而成：
酸乙烯酯5％、
硬脂酸4％、
聚乙烯6％、
聚丙烯10％、
聚乙烯乙二醇8％、
聚乙烯醇缩丁醛2％、
余量是石蜡；
[0007] (2)注射成型，
将粒料注入具有开孔器形状的模具型腔中形成毛坯件；
[0008] (3)脱脂，
清除毛坯件中的部分粘结剂；
脱脂溶剂是航空煤油；
[0009] (4 )烧结，
去除粘结剂，
得到开孔器；
烧结工艺曲线如下：
室温开始加热至400℃，
然后从400℃加热至600℃，
保温，
再从600℃加热至1150℃，
保温，
然后加热至1285℃，
然后隨炉冷至90℃-110℃开炉。
[0010] 作为优选，
密炼温度180度，
密炼3个小时后自然冷却获取粒料的流动性，
经螺杆挤
压机挤出制粒。
[0011] 作为优选，
使用脱脂炉脱脂，
脱脂炉内溶剂温度是45℃－55℃。
[0012] 作为优选，
室温开始加热3 .5℃/min至400℃，
保温时间1个小时，
然后从400℃加热
4℃/min至600℃保温30min，
再从600℃加热5℃/min至1150℃保温20-30min，
然后加热至
1285℃保温2小时，
然后隨炉冷至100℃开炉。
[0013] 采用了上述技术方案的粉末注射成型的开孔器的制备方法，
石蜡作为分散剂，
散剂可以改善粉末与聚合物间的相互作用，
强化粉末在聚合物中分散，
分散剂的目的是将
粉末颗粒均匀地布置到介质中去除，
以改善粉末表面性能，
破坏团聚体，
在成型制备过程中
除提高粉末在介质中分散性能外，
分散剂还能提高粉末的装载量和成形生坯强度，
且不会
劣化混合物的流动性。
乙酸乙烯酯和聚乙烯醇缩丁醛作为稳定剂，
稳定剂使成型结构长期
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均匀稳定。
聚丙烯、
聚乙烯和聚乙烯乙二醇作为增塑剂，
增塑剂增加成型塑性，
改变成型流
变行为。硬脂酸作为润滑剂，
润滑剂减少各种摩擦作用。脱脂溶剂采用航空煤油，
分散剂与
使各粉末之间有
润滑剂的脱出率达到98％。航空煤油脱脂脱除了98％的分散剂与润滑剂，
了一定的缝隙所以大大加快了烧结前期热脱脂的速度，
在400℃时保温的过程中将分散剂
与润滑剂脱除干净，
在600℃保温的过程中将稳定剂与增塑剂脱除，
在1150℃保温的过程中
完全脱除所残留的粘结剂再升温到1285℃保温，
使产品接近或达到铁镍合金材料密度以及
其它性能。采用上述制备方法得到的粉末注射成型的开孔器，
其性能参数如下：
密度：≥
7 .65g/cm ；
屈服强度：≥ 240MPa；
拉伸强度：≥ 610MPa；
延伸率：≥ 10％；
硬度：
HRB 51。综上
所述，
该粉末注射成型的开孔器的制备方法的优点是脱脂率高，
产品性能好，
生产成本低。
具体实施方式
[0014] 下面对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
[0015] 粉末注射成型的开孔器的制备方法，
步骤依次包括以下步骤：
[0016] ( 1 )制粒，
将金属粉末与粘结剂通过密炼机进行共混，
密炼温度180度，
密炼3个小
时后自然冷却获取粒料的流动性，
经螺杆挤压机挤出制粒，
成为具有流变性的粒料；
按粒料
质量比，
金属粉末是92％，
粘结剂是8％；
金属粉末按质量比由下述组分混合而成：
C 0 .6％、
粘结剂由下述组分混合而成：
乙酸乙烯
Ni 1 .98％、
余量为Fe；
粘结剂由下述组分混合而成：
酯5％、
硬脂酸4％、
聚乙烯6％、
聚丙烯10％、
聚乙烯乙二醇8％、
聚乙烯醇缩丁醛2％、
余量是
石蜡；
[0017] ( 2)注射成型，
将粒料注入具有开孔器形状的模具型腔中形成毛坯件；
注射成型可
以用普通的塑胶机械进行生产，
要求螺杆硬度大，
炮筒温度1段155℃，
2段165℃，
3段170℃，
射嘴温度175℃，
模具温度45℃－60℃，

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