发明公布-201811478002.6-一种高流动性金属粉末注射成型喂料及其制备方法
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<blockquote>
<p>以下内容整理自《发明公布-201811478002.6-一种高流动性金属粉末注射成型喂料及其制备方法.pdf》</p>
</blockquote><p>(19)中华人民共和国国家知识产权局</p>
<p>(12)发明专利申请</p>
<p>(10)申请公布号 CN 109513916 A</p>
<p>(43)申请公布日 2019.03.26</p>
<p>(21)申请号 201811478002 .6</p>
<p>(22)申请日 2018 .12 .04</p>
<p>(71)申请人 深圳市众德祥科技有限公司</p>
<p>地址 518000 广东省深圳市坪山区坪山街</p>
<p>道兰金四路14号1号厂房201</p>
<p>(72)发明人 刘相权</p>
<p>(74)专利代理机构 深圳市深联知识产权代理事</p>
<p>务所(普通合伙) 44357</p>
<p>代理人 杨静</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 1/00(2006 .01)</p>
<p>B22F 3/22(2006 .01)</p>
<p>CN 109513916 A</p>
<p>权利要求书2页</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种高流动性金属粉末注射成型喂料及其</p>
<p>制备方法</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明公开了一种高流动性金属粉末注射</p>
<p>成型喂料及其制备方法，</p>
<p>该金属粉末注射成型喂</p>
<p>一方面从金属粉末的角度来提高喂料的流动</p>
<p>选用两种不同粒度分布的金属粉末，</p>
<p>通过一</p>
<p>定的比例混配而成，</p>
<p>通过更合适的粒径混配和粒</p>
<p>径分布来获得金属粉末更高的振实密度；</p>
<p>另一方</p>
<p>面从粘结剂的角度来讲，</p>
<p>主要通过寻找更加有效</p>
<p>的助剂和不同的配比组合来提高喂料的整体性</p>
<p>能。本发明还提供了一种制备方法。本发明所制</p>
<p>备的金属粉末注射成型喂料具有高流动性；</p>
<p>阶段充模饱满无缺口，</p>
<p>表面外观无黑纹、</p>
<p>熔接痕，</p>
<p>脱脂烧结出来得到的最终金属制件，</p>
<p>产品尺寸精</p>
<p>度高。</p>
<p>说明书8页</p>
<p>附图1页</p>
<p>CN 109513916 A</p>
<p>1/2 页</p>
<p>1 .一种高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>包括金属粉末组分和粘结剂组</p>
<p>所述金属粉末组分包括不同粒度组成的316L金属粉末组分一和316L金属粉末组分二；</p>
<p>其中，</p>
<p>316L金属粉末组分一、316L金属粉末组分二的粒度分布、</p>
<p>目数、振实密度和松装</p>
<p>密度分别为：</p>
<p>316L金属粉末组分一、316L金属粉末组分二的配比区间按重量百分比计为 ：(70％80％)∶(20％-30％)；</p>
<p>粘结剂组分按重量百分比计，</p>
<p>包括：</p>
<p>均聚甲醛80-90wt .％；</p>
<p>热塑性弹性1-5wt .％；</p>
<p>类高聚物1-8wt .％；</p>
<p>抗氧剂0 .1-1wt .％；</p>
<p>相容剂0 .1-7wt .％；</p>
<p>偶联剂0 .1-3wt .％；</p>
<p>按重量百分比计，</p>
<p>金属粉末组分∶粘结剂组分＝9∶1。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述的高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>316L金属粉末</p>
<p>组分一采用气雾化的316L金属粉末，</p>
<p>316L金属粉末组分二采用水雾化的316L金属粉末。</p>
<p>3 .根据权利要求2所述的高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述热塑性弹</p>
<p>性体包括TPR、</p>
<p>TPU、</p>
<p>TPE、</p>
<p>SBS中的至少一种。</p>
<p>4 .根据权利要求3所述的高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述热塑性弹</p>
<p>性体为TPR、</p>
<p>TPU、</p>
<p>TPE中的至少两种组分复合而成。</p>
<p>5 .根据权利要求1所述的高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述烯烃类高</p>
<p>聚物包括聚乙烯、</p>
<p>聚甲基丙烯酸甲酯、</p>
<p>聚苯乙烯中的至少一种。</p>
<p>6 .根据权利要求1所述的高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述抗氧剂包</p>
<p>括二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、</p>
<p>[2 .4-二叔丁基苯基]亚磷</p>
<p>酸酯、</p>
<p>β-(3，</p>
<p>5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。</p>
<p>7 .根据权利要求6所述的高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述抗氧剂采</p>
<p>用二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]作为主抗氧剂，</p>
<p>[2 .4二叔丁</p>
<p>基苯基]亚磷酸酯或者β-(3，</p>
<p>5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯作为辅抗氧剂复</p>
<p>配组合而成。</p>
<p>8 .根据权利要求1所述的高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述相容剂包</p>
<p>括聚乙烯蜡、</p>
<p>硬脂酸、</p>
<p>乙烯-醋酸乙烯均聚物、</p>
<p>磷酸脂类中的至少一种。</p>
<p>CN 109513916 A</p>
<p>2/2 页</p>
<p>9 .根据权利要求1所述的高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述偶联剂包</p>
<p>括四季戊四醇酯硬脂酸、二季戊四醇六丙烯酸、</p>
<p>聚酯酰胺、</p>
<p>聚醚酰胺、马来酸酐接枝均聚物</p>
<p>类中的至少一种。</p>
<p>10 .一种如权利要求1-9任一项所述的高流动性金属粉末注射成型喂料的制备方法，</p>
<p>特征在于，</p>
<p>包括以下步骤：</p>
<p>S1，</p>
<p>混合：</p>
<p>将316L金属粉末组分一、</p>
<p>316L金属粉末组分二和粘结剂组成按照配方比例加</p>
<p>入高速混合机中混合，</p>
<p>高速混料机设置转速300-600r/min，</p>
<p>混合时间为5-15min；</p>
<p>S2，</p>
<p>双螺杆挤出造粒：</p>
<p>将上述经过混合的物料加入双螺杆挤出机，</p>
<p>设置双螺杆挤出机的</p>
<p>温度区间为160-220℃，</p>
<p>螺杆转速为80-200r/min，</p>
<p>挤出造粒。</p>
<p>CN 109513916 A</p>
<p>1/8 页</p>
<p>一种高流动性金属粉末注射成型喂料及其制备方法</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明涉及金属粉末注射成型(MIM)技术领域，</p>
<p>尤其是一种高流动性金属粉末注</p>
<p>射成型喂料及其制备方法。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 金属粉末注射成型是将塑料注射成形技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全</p>
<p>新的零部件加工技术。</p>
<p>[0003] 此工艺生产的制件精度要求较高，</p>
<p>而高流动性的喂料就能保证熔体在充模阶段的</p>
<p>使得制件在初期的尺寸精度就处在一个较高的水平，</p>
<p>这对于长件、</p>
<p>大件、</p>
<p>薄件也显得更为重</p>
<p>[0004] 因此，</p>
<p>提高喂料的流动性就显得非常必要，</p>
<p>而金属粉末注射成型喂料属于金属粉</p>
<p>末和粘结剂密炼造粒制得，</p>
<p>因此评估喂料的喂料流动性能的高低也可以从这两个角度出</p>
<p>[0005] 以常用316L金属粉末注射成型喂料为例，</p>
<p>[0006]</p>
<p>(1)316L金属粉末组分的粒度组成：</p>
<p>[0007]</p>
<p>[0008]</p>
<p>(2)粘结剂组分 ：均聚甲醛80-90wt .％ ；烯烃类高聚物3-10wt .％ ；抗氧剂0 .15wt .％；</p>
<p>相容剂0 .1-5wt .％；</p>
<p>偶联剂0 .1-5wt .％；</p>
<p>[0009]</p>
<p>(3)316L金属粉末组分与粘结剂组分的重量百分比 ：</p>
<p>按重量百分比计：</p>
<p>316L金属粉</p>
<p>末组分∶粘结剂组分＝9∶1。</p>
<p>[0010] 从金属粉末的角度来讲，</p>
<p>粒度分布与粒径大小、振实密度与松装密度都决定了金</p>
<p>属粉末对喂料流动性高低有非常大的影响，</p>
<p>而如果单一追求此类高参数的粉末则易导致喂</p>
<p>料生产成本太高。</p>
<p>[0011] 从粘结剂的角度来讲，</p>
<p>一方面，</p>
<p>粘结剂对喂料流动性的影响也表现得非常明显，</p>
<p>CN 109513916 A</p>
<p>2/8 页</p>
<p>前市场上主要是通过提高聚甲醛基材的熔体流动指数(全名为“熔体流动指数″：</p>
<p>是指塑料</p>
<p>在一定温度和负荷下，</p>
<p>熔体每10分钟通过标准口模毛细管的质量或熔融体积，用以描述塑</p>
<p>料材料在注塑过程中的流动性的强弱，</p>
<p>对于注塑生产过程中工艺的确认和调整有一定作</p>
<p>)来提高喂料整体的流动性，</p>
<p>但从主流的聚甲醛品种来看，</p>
<p>单纯的通过使用高熔指的聚</p>
<p>甲醛也会出现成本太高的问题；</p>
<p>另一方面，</p>
<p>即使使用了高熔体流动指数的聚甲醛也存在着</p>
<p>带来喂料流动性上升幅度不明显的问题。</p>
<p>[0012] 综上，</p>
<p>单纯的通过使用更加高性能的金属粉末和高熔体流动指数的聚甲醛来提高</p>
<p>喂料流动性，</p>
<p>已经变得越来越有局限性。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0013] 本发明的目的是提供一种高流动性金属粉末注射成型喂料及其制备方法，</p>
<p>旨在通</p>
<p>过以下两种方式来提高喂料的流动性：</p>
<p>[0014]</p>
<p>(1)从金属粉末的角度来提高喂料的流动性，</p>
<p>通过更合适的粒径混配和粒径分布</p>
<p>来获得金属粉末更高的振实密度；</p>
<p>[0015]</p>
<p>(2)从粘结剂的角度来讲，</p>
<p>主要通过寻找更加有效的助剂和不同的配比组合来提</p>
<p>高喂料的整体性能，</p>
<p>这样即使使用中等熔体流动指数的聚甲醛基材也能提高喂料的流动</p>
<p>[0016] 本发明的作用原理为：</p>
<p>[0017] 通过不同的主副抗氧剂配比来提高喂料和水口料(主要指产品外的浇口和流道的</p>
<p>成型物)的稳定性，</p>
<p>通过添加偶联剂的方式使得金属粉末和高分子基材组分的连接更加趋</p>
<p>向于整体从而增加体系的均一性，</p>
<p>通过添加相容剂的方式来使得粘结剂里面各组分助剂能</p>
<p>够很好的相容和流动性。</p>
<p>[0018] 本发明首先提供一种高流动性金属粉末注射成型喂料，</p>
<p>包括金属粉末组分和粘结</p>
<p>剂组分，</p>
<p>所述</p><hr>
<p>还有什么补充参数吗？一起完善。</p>