发明公布-201811496423.1-基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺

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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 109500384 A
(43)申请公布日 2019.03.22
(21)申请号 201811496423 .1
(22)申请日 2018 .12 .07
(71)申请人东莞市华研新材料科技有限公司
地址 523000 广东省东莞市东坑镇角社村
新村路维智工业园10栋
(72)发明人成自然聂威达
(74)专利代理机构深圳市智圈知识产权代理事
务所(普通合伙) 44351
代理人韩绍君
(51)Int .Cl .
B22F 1/00(2006 .01)
B22F 3/22(2006 .01)
B22F 3/10(2006 .01)
B22F 3/24(2006 .01)
B22F 5/00(2006 .01)
权利要求书2页
(54)发明名称
基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加
工制作工艺
(57)摘要
本发明公开一种基于金属粉末注射成型的
手机框用外壳加工制作工艺，
包括以下步骤S1，
选取金属粉末→S2，
选取粘结剂→S3，
喂料→S4，
CN 109500384 A
注射成型→S5，
修边→S6，
摆盘→S7，
脱酯→S8，
烧结→S9，
整形→S10，
磁溜→S11，
包装入库。本
发明通过金属粉末注射成型将金属粉末在模具
中快速注射成型，
并通过脱脂烧结，
快速制造出
高密度、
高精度、三维形状结构复杂手机框用外
成本低，
品质高，
且加工效率快，
注射成型制
造的零件几乎不需要再进行机加工，
材料消耗
利用率可达98％以上。
说明书5页
附图2页
CN 109500384 A
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1 .一种基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺，
其特征在于：
包括以下
S1，
选取金属粉末:是颗粒尺寸在0 .5-20μm之间，
D50在4-6μm之间的球形钨粉、
铁粉、
锈钢粉、
镍粉、
钴粉、
铝粉、
铜粉之至少一种；
S2，
选取粘结剂:包括重量份比例为20：
15的短链活化剂、
主干高分子材料、骨干填充
S3，
喂料：
先将较粗的15-20μm水雾化金属粉末加入粘结剂中，
然后加入5-15μm金属粉
最后加入粉度≦5μm金属粉末，
均匀混合，
得到复合粉末体系，
将复合粉末加热，
使粘结
剂熔化，
液态粘结剂通过毛细作用进入粉末颗粒团聚体中，
润滑粉末颗粒，
在螺杆剪切力作
用下使颗粒团聚得到持续分解，
保持混合均匀；
S4，
注射成型：
在一定的压力和温度下，
通过柱塞或螺杆推动，
将具有流动性和温度均
匀性的金属粉与粘结剂混合后的粒料熔体注入模腔充满，
熔体在控制条件下凝固冷却成
直至注射坯从模腔中脱出，
形成三维复杂形状和结构的手机框用金属外壳；
S5，
修边：
将成型后的金属外壳产品固定在夹具上，
利用激光对产品的边缘毛刺进行打
激光频率为20-50kHz，
激光强度为0 .8～1 .0W/cm2；
S6，
摆盘：
完成修边后的产品整齐摆放在一工具盘上；
S7，
脱酯：
脱酯过程分为三个阶段
初始阶段：
在脱酯槽中加入1％～3％的分散剂和浓硫酸，
然后加热到110℃恒温，
溶液进行搅拌反应，
将摆盘放入脱酯槽内2小时，
使产品表面初始孔隙形成，
粉末颗粒在粘
结剂毛细管力作用下产生的颗粒重排；
中间阶段：
将产品于200℃高温高压的反应釜中水热分解，
使坯块内产生和形成贯通孔
隙通道，
以脱除贯通孔隙通道形成后剩余粘结剂；
最终阶段：
在350℃下进行煅烧，
使粘结剂完全脱除后粉末颗粒之间发生点接触实现预
烧结；
S8，
烧结：
烧结过程分为三个阶段
最初阶段：
在第一压强和第一温度的环境之中对产品的有金属粉材料进行一次燃烧处
所述第一压强的范围为200KPa至300KPa，
所述第一温度的范围为325℃至350℃，
使烧结
颈形成并长大；
中间阶段：
在第二压强和第二温度的环境之中对产品进行二次燃烧处理，
所述第二压
强的范围为400KPa至500KPa，
所述第二温度的范围为400℃至420℃，
使得烧结颈进一步长
形成晶界相连的孔隙网络；
最终阶段：
在第三压强和第三温度之中对产品进行三次燃烧处理，
所述第三压强为真
空或负压环境，
所述第三温度为1000℃以上，
为产品孔隙几何外形变成圆柱状，
只剩很少的
小孔隙位于晶界上；
S9，
整形：
将产品放入整型机中整型处理；
S10，
磁溜：
把产品和磁溜材料依照相应比例放入机器容器内，
再加入适量的磨剂，
离心机原理使研磨石和产品产生相对运动，
使磨粒并对工件表面进行细微切削、
挤压、
使产品表面得到光整；
S11，
包装入库。
CN 109500384 A
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2 .根据权利要求1所述的基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺，
征在于：
S1中，
金属粉末的制作方法是
(1)通过将研磨的金属氧化物粉末在干燥的H2中还原制得，
粉末粒径为2-3μm；
或者是
(2)将熔融金属材料注入喷嘴中，
形成液滴喷射出来，
再用空气、氮气、氦气、氩气，
采用水或油高速射流体击碎熔融金属流，
将合金化铁材料制成小颗粒粉末；
或者是
(3)在加热加压下，
金属氧化粉末与CO生成金属羰基物气体，
羰基物冷却成液态，
级蒸馏、
净化、
重复加热使液相挥发，
分解沉积形成金属粉末。
3 .根据权利要求1所述的基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺，
征在于：
S2中，
以硬脂酸作为短链活化剂、
以聚甲醛作为主干高分子材料、用HDPE ,PP ,EVA之
至少一种作为骨干填充剂混合。
4 .根据权利要求1所述的基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺，
征在于：
S3中，
喂料装置有双螺旋挤出机、
Z形叶轮混料机、
单螺旋桨挤出机、
柱塞式挤出机、
双行星婚恋及、
双凸轮混料机之任意一种，
这些喂料装置都适合于制备粘度在1-1000Pa·s
范围内的混合料；
喂料方法是先加入高熔点组元熔化，
然后降温，
加入低熔点组元，
然后分
批加入金属粉末，
金属粉末加入是按照先加入大颗粒，
再加入小颗粒的顺序进行。
5 .根据权利要求1所述的基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺，
征在于：
S4中，
注射成型包括
(1)闭模:模具的型腔合闭；
(2)锁紧:利用锁紧机构将模具的动膜部分锁紧，
使之不能移动，
保证型腔的封闭性；
(3)前移：
注射部分向前移，
接触模具的注射口；
(4)注射：
将金属粉末与粘结剂的混合熔体注射到型腔内；
(5)保压：
模具内保压20秒；
(6)冷却：
利用极冷极热模具流道设计，
快速降温型腔温度从300℃至常温；
(7)开模：
锁紧机构退出，
动模脱出，
使型腔外露；
(8)顶出：
用顶出机构将型腔中的产品顶出。
6 .根据权利要求1所述的基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺，
征在于：
S5中，
工具盘是一方形盘体，
在盘体上设有多组可以将产品定位的扣台和压合件。
7 .根据权利要求1所述的基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺，
征在于：
S8中，
烧结过程在处理腔室充入氮气。
8 .根据权利要求1所述的基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺，
征在于：
S9中，
整型处理完成后，
还进一步进行渗碳、
渗氮、
碳-氮共渗热处理。
9 .根据权利要求1所述的基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺，
征在于：
S10中，
磁溜后，
还需要进一步进行精磨、
列子氮化、
电镀、
喷丸硬化便面处理。
CN 109500384 A
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基于金属粉末注射成型的手机框用外壳加工制作工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及手机框领域技术，
尤其是指一种基于金属粉末注射成型的手机框用外
壳加工制作工艺。
背景技术
[0002] 随着手机类电子产品的大量普及，
对手机的要求越来越来高，
手机的使用也越来
越广泛，
逐渐占据人们生活中重要位置，
手机壳一般由面板、
框架、
底板三部分组成，
面板一
般设计为屏幕，
框架安装所有的电路板和相关电子元件，
底板为塑胶壳，
面板和底板都安装
在框架上，
框架承受外界的弯折力。
[0003] 现有的手机框一般为塑胶一次成型，
或者手机框边缘为塑胶，
很容易受到外界的
损坏

<hr>
各位师傅觉得这个方案怎么样？有更好的做法吗？