<p>(19)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 114951638 A</p>
<p>(43)申请公布日 2022.08.30</p>
<p>(21)申请号 202210607934 .6</p>
<p>(22)申请日 2022 .05 .31</p>
<p>(71)申请人 苏州衡普纳米金属科技有限公司</p>
<p>地址 215000 江苏省苏州市常熟市董浜镇</p>
<p>华烨大道29号3幢</p>
<p>(72)发明人 许卫表</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 1/103 (2022 .01)</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/10 (2006 .01)</p>
<p>CN 114951638 A</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种金属注射成型用喂料、制备方法及注塑</p>
<p>成型方法</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明公开了一种金属注射成型用喂料、制</p>
<p>备方法及注塑成型方法，</p>
<p>包括金属粉末、</p>
<p>粘结剂，</p>
<p>粘结剂包括以下重量百分比组成：</p>
<p>聚甲醛85％‑</p>
<p>92％、</p>
<p>高密度聚乙烯3％～5％、</p>
<p>乙烯‑乙酸乙烯酯</p>
<p>共聚物2％～4％、表面活性剂1％～2 .5％、助剂</p>
<p>3 .8％～6 .5％；</p>
<p>以聚甲醛作为充填剂，</p>
<p>高密度聚</p>
<p>乙烯和乙烯与乙酸乙烯酯共聚物作为骨架组成；</p>
<p>金属粉末的粒径范围在2‑70um。本发明的注射成</p>
<p>型毛坯可同时使用硝酸脱脂或草酸脱脂，</p>
<p>且均容</p>
<p>易脱除，</p>
<p>得到的产品尺寸精度高、</p>
<p>性能好，</p>
<p>在保证</p>
<p>注射成型成品率和脱脂、</p>
<p>烧结产品合格率的情况</p>
<p>提供了加工过程的选择可能，</p>
<p>增加了生产制</p>
<p>造的灵活性。</p>
<p>说明书7页</p>
<p>CN 114951638 A</p>
<p>1/1 页</p>
<p>1 .一种金属注射成型用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>包括金属粉末、</p>
<p>粘结剂，</p>
<p>所述粘结剂包括以下重量百分比组成：</p>
<p>聚甲醛85％‑92％、</p>
<p>高密度聚乙烯3％～5％、</p>
<p>烯‑乙酸乙烯酯共聚物2％～4％、表面活性剂1％～2 .5％、助剂3 .8％～6 .5％；</p>
<p>以聚甲醛作</p>
<p>为充填剂，</p>
<p>高密度聚乙烯和乙烯与乙酸乙烯酯共聚物作为骨架组成；</p>
<p>其中：</p>
<p>助剂采用润滑</p>
<p>分散剂和抗氧化剂的组合，</p>
<p>润滑剂为2 .5％～4 .0％，</p>
<p>所述分散剂为0 .8％～1 .5％，</p>
<p>抗氧化剂为0 .5％～1 .0％；</p>
<p>所述金属粉末的粒径范围在2‑70um；</p>
<p>所述金属粉末与粘结剂的物质的量配比范围是6：</p>
<p>1～10：</p>
<p>同时高密度聚乙烯与乙烯‑</p>
<p>乙酸乙烯酯共聚物的质量比为2：</p>
<p>1‑5：</p>
<p>4之间。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述的金属注射成型用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述粘结剂包括以下重量</p>
<p>百分比组成：</p>
<p>聚甲醛86 .8％‑88％、</p>
<p>高密度聚乙烯4 .5％、</p>
<p>乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物2 .5％、表</p>
<p>面活性剂1 .0％～1 .2％、</p>
<p>润滑剂2 .5％～2 .9％、</p>
<p>分散剂0 .8～1 .4％、</p>
<p>抗氧化剂0 .7％。</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述金属粉末采用铁基合</p>
<p>3 .根据权利要求2所述的金属注射成型用喂料，</p>
<p>金粉末。</p>
<p>4 .根据权利要求2所述的金属注射成型用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述表面活性剂采用硬脂</p>
<p>酸、润滑剂采用石蜡、</p>
<p>分散剂为乙撑双硬脂酸酰胺、</p>
<p>抗氧化剂为四[β‑(3，</p>
<p>5‑二叔丁基‑4‑羟</p>
<p>基苯基)丙酸]季戊四醇酯。</p>
<p>5 .根据权利要求1‑4任一项所述的金属注射成型用喂料的制备方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>以下步骤：</p>
<p>S1、</p>
<p>首先将金属粉末在160～200℃温度环境下预热，</p>
<p>并保温15‑20min；</p>
<p>S2、</p>
<p>按照重量份配比，</p>
<p>将粘结剂的各成分混合；</p>
<p>S3、在180～200℃温度条件下将混合的粘结剂加入到金属粉末中，</p>
<p>并密炼1～2h，</p>
<p>结剂和金属粉末混合均匀，</p>
<p>随后降温至160℃，</p>
<p>并挤出造粒。</p>
<p>6 .根据权利要求5所述的金属注射成型用喂料的制备方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述S1中预热</p>
<p>时对金属粉末采用不断搅拌方式混合。</p>
<p>7 .一种金属零部件，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>由权利要求5所提供的金属注射成型用喂料颗粒制备</p>
<p>成型。</p>
<p>8 .根据权利要求7所述的金属零部件的注塑成型方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>包括以下步骤：</p>
<p>S1、</p>
<p>金属注射成型用喂料根据金属零部件的外形进行注塑，</p>
<p>并形成成型毛坯，</p>
<p>控制注塑</p>
<p>温度为160～220℃，</p>
<p>注射压力为60～120MPa；</p>
<p>S2、将成型毛坯进行草酸脱脂作业，</p>
<p>控制脱脂的环境温度为115～125℃，</p>
<p>通酸时间为</p>
<p>360～650min，</p>
<p>进酸速度为：</p>
<p>3 .5～5 .5g/min；</p>
<p>S3、将脱脂后的毛坯置于高温中进行烧结作业，</p>
<p>控制烧结温度为1310～1320℃，</p>
<p>并保温</p>
<p>120～150min；</p>
<p>其中：</p>
<p>烧结成型后收缩率控制在1 .215～1 .217。</p>
<p>9 .根据权利要求7所述的金属零部件的注塑成型方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述S1中注塑时，</p>
<p>首先对模具加热至80～120℃，</p>
<p>随后再进行注塑作业。</p>
<p>10 .根据权利要求7所述的金属零部件的注塑成型方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述S3中烧结作</p>
<p>业时，</p>
<p>采用氮气气氛填充。</p>
<p>CN 114951638 A</p>
<p>1/7 页</p>
<p>一种金属注射成型用喂料、制备方法及注塑成型方法</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明属于材料加工技术领域，</p>
<p>具体涉及一种金属注射成型用喂料、制备方法及</p>
<p>注塑成型方法。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 现代科技的发展对材料制品的要求越来越高，</p>
<p>很多时候需要各种形状复杂的金属</p>
<p>零部件来满足使用要求，</p>
<p>而金属注射成型(Metal Injection Molding，</p>
<p>MIM)技术可以低廉</p>
<p>的价格获得各种形状复杂的金属零部件，</p>
<p>越来越受到关注。金属注射成型将塑料注塑成形</p>
<p>和粉末冶金技术结合起来，</p>
<p>以石蜡、油、</p>
<p>塑料等作粘结剂，</p>
<p>使金属粉末具有良好的流动性和</p>
<p>成形性，</p>
<p>金属注射成型产品尺寸精度较高(±0 .3％左右) ，</p>
<p>材料利用率高，</p>
<p>可实现自动连续</p>
<p>生产，</p>
<p>在生产小型复杂形状的精密金属零部件方面具有很大的优势。</p>
<p>[0003] 而金属注射成型技术中的粘结剂是其技术核心，</p>
<p>包括粘结剂的组成及脱除。粘结</p>
<p>剂具有两个基本功能：</p>
<p>提供喂料的流动性和保持产品形状，</p>
<p>分别由粘结剂中的充填剂和骨</p>
<p>架成分保证。</p>
<p>目前常用的粘结剂多是塑基粘结剂，</p>
<p>其充填剂、骨架成分分别是聚甲醛、</p>
<p>烯或聚丙烯等高聚物，</p>
<p>另加少量的表面活性剂和助剂，</p>
<p>聚甲醛是粘结剂的主要成分，</p>
<p>其重量</p>
<p>比为85％‑92％。</p>
<p>[0004] 粘结剂的脱除即脱脂是整个金属注射成型制程中极为关键的一步，</p>
<p>关系到烧结后</p>
<p>产品的尺寸、性能和外观好坏，</p>
<p>而粘结剂脱除过程的难易与好坏主要取决于粘结剂的组成</p>
<p>成分。通常脱脂过程分为两步，</p>
<p>第一步是用酸性催化方法即催化脱脂脱除主要成分聚甲醛，</p>
<p>第二步是脱除骨架成分和剩余助剂即热脱脂。现催化脱脂媒介主要是硝酸，</p>
<p>但由于环保原</p>
<p>硝酸使用越来越受到限制，</p>
<p>而草酸因其无害作为催化脱脂媒介得到越来越广泛的应用，</p>
<p>但现时草酸脱脂使用多不稳定，</p>
<p>且同时适合硝酸脱脂和草酸脱脂的粘结剂体系更是欠缺，</p>
<p>这给金属注射成型加工过程造成极大困扰。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0005] 针对现有技术的不足，</p>
<p>本发明的目的在于提供一种金属注射成型用喂料、制备方</p>
<p>法及注塑成型方法，</p>
<p>解决了现有技术中存在的上述技术问题。</p>
<p>[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：</p>
<p>[0007] 一种金属注射成型用喂料，</p>
<p>包括金属粉末、</p>
<p>粘结剂，</p>
<p>所述粘结剂包括以下重量百分</p>
<p>比组成：</p>
<p>聚甲醛85％‑92％、</p>
<p>高密度聚乙烯3％～5％、</p>
<p>乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物2％～4％、表</p>
<p>面活性剂1％～2 .5％、助剂3 .8％～6 .5％；</p>
<p>以聚甲醛作为充填剂，</p>
<p>高密度聚乙烯和乙烯与乙</p>
<p>酸乙烯酯共聚物作为骨架组成；</p>
<p>其中：</p>
<p>助剂采用润滑剂、</p>
<p>分散剂和抗氧化剂的组合，</p>
<p>润滑剂</p>
<p>为2 .5％～4 .0％，</p>
<p>所述分散剂为0 .8％～1 .5％，</p>
<p>所述抗氧化剂为0 .5％～1 .0％；</p>
<p>[0008] 所述金属粉末的粒径范围在2‑70um；</p>
<p>[0009] 所述金属粉末与粘结剂的物质的量配比范围是6：</p>
<p>1～10：</p>
<p>同时高密度聚乙烯与</p>
<p>乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物的质量比为2：</p>
<p>1‑5：</p>
<p>4之间。</p>
<p>CN 114951638 A</p>
<p>2/7 页</p>
<p>[0010]</p>
<p>进一步的，</p>
<p>所述粘结剂包括以下重量百分比组成：</p>
<p>聚甲醛86 .8％‑88％、</p>
<p>高密度聚</p>
<p>乙烯4 .5％、乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物2 .5％、表面活性剂1 .0％～1 .2％、润滑剂2 .5％～</p>
<p>2 .9％、</p>
<p>分散剂0 .8～1 .4％、</p>
<p>抗氧化剂0 .7％。</p>
<p>[0011] 进一步的，</p>

<hr>
<p>你在实际生产中遇到过类似问题吗？欢迎留言讨论。</p>