发明公布-201811627435.3-用于数控刀片注射成型的粘结剂及喂料制备方法

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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 109550939 A
(43)申请公布日 2019.04.02
(21)申请号 201811627435 .3
(22)申请日 2018 .12 .28
(71)申请人深圳市注成科技股份有限公司
地址 518000 广东省深圳市光明区玉塘街
道田寮社区第四工业区田盛路53号
(72)发明人张越
(74)专利代理机构深圳市华勤知识产权代理事
务所(普通合伙) 44426
代理人隆毅
(51)Int .Cl .
B22F 1/00(2006 .01)
B22F 3/22(2006 .01)
B22F 5/00(2006 .01)
权利要求书2页
(54)发明名称
用于数控刀片注射成型的粘结剂及喂料制
备方法
CN 109550939 A
(57)摘要
本发明公开一种用于数控刀片注射成型的
粘结剂，
该粘结剂由工业石蜡、
微晶蜡、
高密度聚
乙烯、
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和硬脂酸混合组
成，各组分的重量百分比如下：工业石蜡 3 0 60％、
微晶蜡5-20％、
高密度聚乙烯10-35％、
烯-醋酸乙烯酯共聚物1-15％和硬脂酸1-10％。
本发明用于数控刀片注射成型的粘结剂可有效
提高金属粉末装载量及注塑坯强度，
同时，
了粘结剂与金属粉末形成的混料的均匀性。此
本发明还公开一种用于数控刀片注射成形的
喂料制备方法。
说明书6页
附图6页
CN 109550939 A
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1 .一种用于数控刀片注射成型的粘结剂，
其特征在于，
由工业石蜡、微晶蜡、
高密度聚
乙烯、
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和硬脂酸混合组成，
各组分的重量百分比如下：
工业石蜡3060％、微晶蜡5-20％、
高密度聚乙烯10-35％、
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1-15％和硬脂酸110％。
2 .根据权利要求1所述的用于数控刀片注射成型的粘结剂，
其特征在于，
所述各组分的
重量百分比为工业石蜡45％、
微晶蜡15％、
高密度聚乙烯30％、
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5％
和硬脂酸5％。
3 .一种用于数控刀片注射成型的喂料制备方法，
其特征在于，
所述喂料由超细硬质合
金制成的金属粉末和权利要求1或2所述的粘结剂组成，
所述金属粉末和粘结剂的重量百分
比如下：
金属粉末94％-96％和粘结剂4％-6％；
所述喂料制备方法包括：
(1)配料：
按照所述金属粉末和粘结剂的重量百分比，
分别称量金属粉末和粘结剂；
(2)混炼：
将金属粉末加入混合机的混炼桶内进行预热，
预热预设时间后，
加入粘结剂
进行充分混合，
以制得原料混合物；
(3)挤出：
将所述原料混合物放入挤出机中挤出，
以获得注塑坯；
(4)在所述注塑坯冷却后进行破碎处理，
以获得所述喂料。
4 .根据权利要求3所述的喂料制备方法，其特征在于，所述金属粉末包括粒度小于
0 .5um的碳化钨粉末和粒度小于1 .0um的球形钴粉，
所述喂料制备方法还包括：
对碳化钨粉末和球形钴粉进行混匀处理，
混匀后进行过筛、
干燥及再过筛处理，
以获得
所述金属粉末。
5 .根据权利要求4所述的喂料制备方法，
其特征在于，
所述对碳化钨粉末和球形钴粉进
行混匀处理的步骤包括：
将称量好的碳化钨粉末和球形钴粉倒入球磨机的罐体内，
并加入预设量的无水乙醇，
对所述碳化钨粉末和球形钴粉进行球磨。
6 .根据权利要求5所述的喂料制备方法，
其特征在于，
所述无水乙醇与金属粉末的重量
比为(0 .2～0 .6):1，
所述球磨机的研磨体与金属粉末的重量比为(3～10):1。
7 .根据权利要求5所述的喂料制备方法，
其特征在于，
所述球磨机的磨球的直径为5～
7mm的硬质合金球，
所述对所述碳化钨粉末和球形钴粉进行球磨的步骤包括：
控制所述球磨
机的转速为50～150r/min，
所述球磨机的球磨时间为50～100h。
8 .根据权利要求3所述的喂料制备方法，
其特征在于，
所述挤出机为双螺杆挤出机。
9 .根据权利要求3所述的喂料制备方法，
其特征在于，
所述粘结剂与金属粉末的混炼温
度为110℃～140℃。
10 .根据权利要求9所述的喂料制备方法，
其特征在于，
所述将金属粉末加入混合机的
混炼桶内进行预热，
预热预设时间后，
加入粘结剂进行充分混合，
以制得原料混合物的步骤
包括：
当所述金属粉末的温度达到55～65℃时，
加入粘结剂，
升温并调整所述混合机的转速
至200r/min；
当所述金属粉末和粘结剂的温度达到105～115℃时，
升温并调整所述混合机的转速至
400r/min；
当所述金属粉末和粘结剂的温度达到135～145℃时，
且金属粉末与粘结剂充分混合
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所述混合机停止转动和加热，
以制得原料混合物。
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用于数控刀片注射成型的粘结剂及喂料制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及硬质合金注射成型技术领域，
具体涉及一种用于数控刀片注射成型的
粘结剂及喂料制备方法。
背景技术
[0002] 超细硬质合金，
是由小于0 .3um的碳化钨或其他碳化物粉末与钴黏结相组成的硬
质合金，
其具有高强度、
高硬度及耐磨等性能。基于超细硬质合金的高强度、
高硬度及耐磨
性能，
其被广泛应用于数控加工设备的刀片制备。然而，
随着科学技术的发展，
数控刀片的
结构越来越复杂，
采用传统的模压成形技术难以制备出复杂形状的刀片。
[0003] 为此，
出现了一种将高分子注射成型与粉末冶金相结合的粉末注射成型(Powder
Injection molding，
PIM)技术，
目前用于超细硬质合金注射成型的粘结剂以蜡基粘结剂为
主。该粉末注射成型技术适合制造几何形状复杂、
组织结构均匀的粉末冶金产品，
为生产形
状复杂的超细硬质合金数控刀片产品提供了新的思路。但是，
由于超细硬质合金粉末的粒
径较小(一般在0 .5um以下)，
形状不规则，
其真实密度只有理论密度的30％-40％，
导致了数
控刀片的喂料存在粉末装载量小及流变性差等缺陷。另外，
由于超细硬质合金的颗粒细小，
比表面积大，
导致了数控刀片的喂料存在容易被氧化的缺陷，
而粘结剂对于被氧化的金属
粉末的润湿性较差且粘附力低，
在混炼过程中容易出现金属粉末与粘结剂的分离，
进而引
起密度不均匀、
分层及夹心等缺陷。
[0004] 然而，
传统的蜡基粘结剂中的石蜡比例较高，
导致其粘度较低；
同时，
由于石蜡强
度较低，
导致其凝缩时收缩较大，
存在注塑坯强度低、异形件生产过程中掉缺、产品精度控
制困难、
注塑坯密度不均匀等问题。
发明内容
[0005] 本发明的主要目的在于提出一种用于数控刀片注射成型的粘结剂，
以解决利用超
细硬质合金注射成型的数控刀片存在的质量缺陷的技术问题。
[0006] 为解决上述技术问题，
本发明提出一种用于数控刀片注射成型的粘结剂，
该粘结
剂由工业石蜡、
微晶蜡、
高密度聚乙烯、
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和硬脂酸混合组成，
各组分
的重量百分比如下：
工业石蜡30-60％、
微晶蜡5-20％、
高密度聚乙烯10-35％、
乙烯-醋酸乙
烯酯共聚物1-15％和硬脂酸1-10％。
[0007] 优选地，
所述各组分的重量百分比为工业石蜡45％、微晶蜡15％、高密度聚乙烯
30％、
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5％和硬脂酸5％。
[0008] 本发明进一步提出一种用于数控刀片注射成型的喂料制备方法，
所述喂料由超细
硬质合金制成的金属粉末和上述的粘结剂组成，
所述金属粉末和粘结剂的重量百分比如
金属粉末94％-96％和粘结剂4％-6％；
所述用于数控刀片注射成型的喂料制备方法包
[0009]
(1)配料：
按照所述金属粉末和粘结剂的重量百分比，
分别称量金属粉末和粘结
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[0010]
(2)混炼：
将金属粉末加入混合机的混炼桶内进行预热，
预热预设时间后，
加入粘
结剂进行充分混合，
以制得原料混合物；
[0011]
(3)挤出：
将所述原料混合物放入挤出机中挤出，
以获得注塑坯；
[0012]
(4)在所述注塑坯冷却后进行破碎处理，
以获得所述

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