发明公布-202110855715.5-一种金属粉末注射成型工艺制备镜面抛光产品的方法

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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 113664200 A
(43)申请公布日 2021.11.19
B22F 3/24 (2006 .01)
(21)申请号 202110855715 .5
(22)申请日 2021 .07 .28
(71)申请人深圳市泛海统联精密制造股份有限
地址 518131 广东省深圳市龙华区观湖街
道松元厦社区环观中路282号厂房101
(72)发明人严新华
侯春伟陈勇
(74)专利代理机构北京华智则铭知识产权代理
有限公司 11573
代理人姜子朋
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 1/00 (2006 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
CN 113664200 A
权利要求书1页
(54)发明名称
一种金属粉末注射成型工艺制备镜面抛光
产品的方法
(57)摘要
本发明公开了一种金属粉末注射成型工艺
制备镜面抛光产品的方法，
所述方法包括以下步
取金属粉末和塑基无石蜡粘结剂，
均匀密炼
后造粒，
得到金属粉末喂料；
取所述金属粉末喂
用注射机注入模具，
通过填充、
保压、
冷却，
到生坯；
将所述生坯用浓硝酸脱脂；
将脱脂后的
所述生坯在氩气保护下分段烧结，
然后冷却，
到高致密度烧结件；
对所述高致密度烧结件进行
表面锻压处理，
抛光后得到镜面抛光的高致密度
产品。本发明使用高振实密度的金属粉末及粒度
配比，
改进了烧结工艺，
使得金属粉末注射成型
得到的产品表面致密度可以达到98％‑99％。然
后再进行表面锻压处理，
进一步提升表面致密度
和细化晶体组织，
使产品能够达到镜面抛光的效
说明书6页
CN 113664200 A
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1 .一种金属粉末注射成型工艺制备镜面抛光产品的方法，
其特征在于，
所述方法包括
以下步骤：
取金属粉末和塑基无石蜡粘结剂，
均匀密炼后造粒，
得到金属粉末喂料；
取所述金属粉末喂料，
用注射机注入模具，
通过填充、
保压、
冷却，
得到生坯；
将所述生坯用浓硝酸脱脂；
将脱脂后的所述生坯在氩气保护下分段烧结，
然后冷却，
得到高致密度烧结件；
对所述高致密度烧结件进行表面锻压处理，
抛光后得到镜面抛光的高致密度产品。
2 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述金属粉末为表面平滑，
球形、椭球形、
近球形或近椭球形粉末，
粉末振实密度≥4 .55g/cm ；
以质量百分比计，
粉末颗粒梯度比为
1‑3μm粒度粉末含量20‑30％；
3‑6μm粒度粉末含量20‑30％，
6‑12μm粒度粉末含量40‑60％；
氧含量＜2000ppm。
3 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述塑基无石蜡粘结剂以质量百分比计，
包括：
聚乙烯PE 5％，
聚甲醛POM 85％，
硬脂酸5％，
EVA 3％，
热稳定剂B900 2％。
4 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述金属粉末和所述塑基无石蜡粘结剂的
体积比为(62‑65):(35‑38)。
5 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述填充、保压、冷却的具体参数为：
100℃‑140℃，
料温185℃‑200℃，
注射压力60‑200MPa，
保压时间2‑5S，
冷却时间5‑20S。
6 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述脱脂的处理具体为：
向脱脂炉中通入
氮气，
脱脂炉内含氧量≤4 .5％，
脱脂过程中浓硝酸供给量为280mL/H，
氮气供给量为1100L/
脱脂温度110℃‑130℃，
脱脂时间2‑4小时，
脱脂率≥7 .6％时完成脱脂。
7 .根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述分段烧结具体为：
一阶段：
将脱脂后的所述金属粉末生坯放入烧结炉，
对所述烧结炉进行负压抽气，
所述烧结炉内压力在0‑5Kpa，
以40L/min的流量向烧结炉内通入氮气，
以5℃/min的升温速
从室温升温至600℃，
保温2小时，
负压脱脂；
二阶段：
控制所述烧结炉内压力在0‑10Kpa，
以40L/min的流量向烧结炉内通入氮气，
4‑6℃/min的升温速率，
从600℃升温至1200℃，
保温2小时，
高温清扫；
三阶段：
控制所述烧结炉内真空度在0‑20pa，
以4‑6℃/min的升温速率，
从1200℃升温
至1320℃，
保温0 .5‑1小时，
真空烧结；
四阶段：
向所述烧结炉内充入氩气进行保护，
压力20‑60Kpa，
氩气气流量：
40L/min，
4‑6℃/min的升温速率，
从1320℃升温至1380℃，
保温3‑5小时，
高温致密；
五阶段：
冷却。
8 .根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面锻压的处理具体为：压力10‑
100T，
保压时间1‑10S，
锻压次数1‑5次，
温度20‑600℃。
CN 113664200 A
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一种金属粉末注射成型工艺制备镜面抛光产品的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及粉末注塑成型技术领域，
尤其涉及一种金属粉末注射成型工艺制备镜
面抛光产品的方法。
背景技术
[0002] 金属粉末注射成型工艺与其它金属加工工艺相比，
具有近净成形，
尺寸精度高，
料利用率高，
组织均匀等优点。但金属粉末注射成型工艺产品仅有约95％的表面致密度，
法满足高要求的抛光效果。
[0003] 热等静压(Hot IsostaticPressing，
简称HIP)工艺是将产品放置到密闭的容器
向产品施加各向同等的压力，
同时施以高温，
在高温高压的作用下，
产品得以致密化。
[0004] 虽然通过热等静压处理可以使金属粉末注射成型工艺产品达到99％的表面致密
但由于热等静压处理要求的压力和温度极高，
使得处理成本高昂，
并且有些材料不适合
热等静压处理。
发明内容
[0005] 为了解决现有技术的问题，
本发明实施例提供了一种金属粉末注射成型工艺制备
镜面抛光产品的方法。
所述技术方案如下：
[0006] 第一方面，
提供一种金属粉末注射成型工艺制备镜面抛光产品的方法，
所述方法
包括以下步骤：
[0007] 取金属粉末和塑基无石蜡粘结剂，
均匀密炼后造粒，
得到金属粉末喂料；
[0008] 取所述金属粉末喂料，
用注射机注入模具，
通过填充、
保压、
冷却，
得到生坯；
[0009] 将所述生坯用浓硝酸脱脂；
[0010] 将脱脂后的所述生坯在氩气保护下分段烧结，
然后冷却，
得到高致密度烧结件；
[0011] 对所述高致密度烧结件进行表面锻压处理，
抛光后得到镜面抛光的高致密度产
[0012] 进一步的，
所述金属粉末为表面平滑，
球形、椭球形、
近球形或近椭球形粉末，
振实密度≥4 .55g/cm ；
以质量百分比计，
粉末颗粒梯度比为1‑3μm粒度粉末含量20‑30％；
3‑6μm粒度粉末含量20‑30％，
6‑12μm粒度粉末含量40‑60％；
氧含量＜2000ppm。
[0013] 进一步的，
所述塑基无石蜡粘结剂以质量百分比计，
包括：
聚乙烯PE 5％，
聚甲醛
POM 85％，
硬脂酸5％，
EVA 3％，
热稳定剂B900 2％。
[0014] 进一步的，
所述金属粉末和所述塑基无石蜡粘结剂的体积比为(62‑65):(35‑38)。
[0015] 进一步的，
所述填充、
保压、
冷却的具体参数为：
模温100℃‑140℃，
料温185℃‑200
保压时间2‑5S，
冷却时间5‑20S。
注射压力60‑200MPa，
[0016] 进一步的，
所述脱脂的处理具体为：向脱脂炉中通入氮气，脱脂炉内含氧量≤
4 .5％(体积分数) ，
脱脂过程中浓硝酸供给量为280mL/H，
氮气供给量为1100L/H，
脱脂温度
110℃‑130℃，
脱脂时间2‑4小时，
脱脂率≥7 .6％时完成脱脂。
CN 113664200 A
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[0017]
进一步的，
所述分段烧结具体为：
[0018] 一阶段：
将脱脂后的所述金属粉末生坯放入烧结炉，
对所述烧结炉进行负压抽气，
保持所述烧结炉内压力在0‑5Kpa，
以40L/min的流量向烧结炉内通入氮气，
以5℃/min的升
温速率，
从室温升温至60

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各位师傅觉得这个方案怎么样？有更好的做法吗？