发明公布-202211593164.0-一种粉末冶金注射成型方法

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(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 115805311 A
(43)申请公布日 2023.03.17
(21)申请号 202211593164 .0
(22)申请日 2022 .12 .13
(71)申请人山东鲁银新材料科技有限公司
地址 250010 山东省济南市钢城区九龙大
(72)发明人于永亮李文杰吴爱杰李霆
刘曌娲吕宝锋李红刚朱斌
王彦康白溪
(74)专利代理机构山东华君知识产权代理有限
公司 37300
专利代理师武欢欢
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 1/103 (2022 .01)
B22F 3/10 (2006 .01)
权利要求书1页
(54)发明名称
一种粉末冶金注射成型方法
(57)摘要
本发明公开一种粉末冶金注射成型方法，
CN 115805311 A
述方法包括制备复合粘结剂、制备待注射料、注
射成型、
脱脂、
烧结。本发明的成型方法的脱脂率
脱脂率为92 .5‑93 .4%，
本发明的成型方法制
备的金属件的强度高，
性能好，
抗拉强度为533‑
537MPa，
屈服强度为474‑480MPa，
延伸率为11 .7‑
11 .8%。
说明书6页
CN 115805311 A
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1 .一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于，
所述方法包括制备复合粘结剂、制备待注
射料、
注射成型、
脱脂、
烧结。
2 .根据权利要求1所述的一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于：
所述制备复合粘结剂的步骤包括制备三聚氰胺处理聚甲醛、
熔融共混、
混合；
所述制备三聚氰胺处理聚甲醛的方法为，
将聚甲醛与无水乙醇混合，
然后加入三聚氰
进行搅拌，
搅拌时间为24‑31min，
然后加入氨基磺酸，
控制升温速度为2 .5‑3 .5℃/min，
升温至95‑99℃，
进行回流，
回流时间为73‑82min，
然后降温至室温，
得到三聚氰胺处理聚甲
3 .根据权利要求2所述的一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于：
所述聚甲醛、三聚氰胺、无水乙醇、氨基磺酸的质量比为68‑78:88‑96:175‑182:0 .9‑
1 .1。
4 .根据权利要求2所述的一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于：
所述熔融共混的方法为，
将三聚氰胺处理聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙
三乙醇胺混合，
控制温度为177‑182℃，
进行熔融共混，
再经冷却、粉碎至300目，
得到聚
甲醛复合物粉末。
5 .根据权利要求4所述的一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于：
所述三聚氰胺处理聚甲醛、
聚甲基丙烯酸甲酯、
甲基丙烯酸乙酯、
三乙醇胺的质量比为
22‑26:10‑12:15‑17:18‑22。
6 .根据权利要求2所述的一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于：
所述混合的方法为，
将聚甲醛复合物粉末、
聚乙二醇、低密度聚乙烯粉末、
硬脂酸混合，
进行搅拌，
搅拌至均匀得到复合粘结剂；
所述聚甲醛复合物粉末、
聚乙二醇、低密度聚乙烯粉末、
聚丙烯粉末、硬脂酸的质量比
为14‑16:17‑21:10‑13:4 .5‑5 .5:2 .7‑3 .2。
7 .根据权利要求1所述的一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于：
所述制备待注射料的方法为，
将铁粉、铜粉、镍粉、钼粉、石墨粉、硬脂酸锌、复合粘结
1010抗氧剂混合均匀，
控制温度为191‑194℃，
进行混炼，
混炼时间为72‑79min，
混炼后
得到膏状物，
即待注射料；
所述铁粉、铜粉、镍粉、钼粉、石墨粉、硬脂酸锌、复合粘结剂、1010抗氧剂的质量比为
850‑1150:3 .7‑4 .3:15‑17:3 .5‑4 .5:2 .5‑3 .5:6 .5‑7 .5:101‑103:8 .5‑9 .5。
8 .根据权利要求1所述的一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于：
所述注射成型的方法为，
控制注射压力为131‑134MPa，
控制注射温度为165‑171℃，
待注射料注射于模具中，
得到生坯。
9 .根据权利要求1所述的一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于：
所述脱脂的方法为，
控制升温速度为4‑6℃/min，
升温至温度为173‑178℃，
将注射成型
得到的生坯进行脱脂，
脱脂时间为35‑45min，
然后控制升温速度为4‑6℃/min，
升温至温度
为230‑240℃，
继续进行脱脂，
脱脂时间为115‑125min，
得到脱脂坯。
10 .根据权利要求1所述的一种粉末冶金注射成型方法，
其特征在于：
所述烧结的方法为，
将脱脂坯进行烧结，
控制真空度为40‑50Pa，
控制烧结温度为1230‑
1250℃，
进行烧结，
烧结时间为168‑184min，
烧结后得到金属件。
CN 115805311 A
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一种粉末冶金注射成型方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种粉末冶金注射成型方法，
属于粉末冶金领域。
背景技术
[0002] 金属粉末注射成型技术（简称MIM）是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域
而形成的一门新型粉末冶金成型技术，
工艺过程首先将固体粉末与有机粘结剂均匀共混，
在有机粘结剂在加热塑化状态下由注射成型机注入模腔内固化成型，
最后用化学或热分解
法将成型坯中的粘结剂脱除，
再经烧结致密化得到最终产品，
能够生产制造高精度、高密
三位复杂形状的结构零件，
适合大批量生产小型、
复杂以及具有特殊要求的金属零件。
[0003] 金属粉末注射成型技术中，
脱脂是整个工艺中较为关键的步骤，
是将粘结剂从坯
粘结剂性能对成型坯的影响
块的不同位置沿着金属颗粒之间的微小通道逐渐排出的过程，
较大，
如果脱脂不完全容易导致起泡、
裂纹等缺陷，
造成良品率下降。
[0004] 生产小型金属零件过程中，
脱脂过程较为容易，
粘结剂脱出需要的距离也较短，
大型金属件，
需要脱出的距离增加，
金属件内部受热也较外部较慢，
更加容易脱脂不完全，
无法保证产品质量。
[0005] CN106735170A公开了一种大件金属件的注射(MIM)成型方法，
可以一定程度缓解
由于脱脂不完全导致的鼓泡 ,开裂等问题，
该方法中，
脱脂时间为4‑12小时，
而脱脂时间为4
小时时，
脱脂率仅达到86 .7%，
如果将脱脂时间增加到12小时，
脱脂率仅可达到88 .9%，
时间增加后，
并不能明显增加脱脂率，
而且还增加了工艺的能耗，
同时不能提高脱脂率会造
成生坯强度较低。
[0006] 综上所述，
现有技术中，
在大件金属件的注射成型工艺中，
通过提高脱脂时间不能
显著增加脱脂率，
同时导致生坯强度低。
发明内容
[0007] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，
通过制备复合粘结剂，
进一步通过制备待注射料、
注射成型、
脱脂、
烧结，
提高脱脂步骤的脱脂率，
提高生坯强度。
[0008] 为解决上述技术问题，
本发明采取以下技术方案：
一种粉末冶金注射成型方法，
所述方法包括制备复合粘结剂、制备待注射料、
成型、
脱脂、
烧结。
[0009] 以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述制备复合粘结剂的步骤包括制备三聚氰胺处理聚甲醛、
熔融共混、
混合；
所述制备三聚氰胺处理聚甲醛的方法为，
将聚甲醛与无水乙醇混合，
然后加入三
聚氰胺，
进行搅拌，
搅拌时间为24‑31min，
然后加入氨基磺酸，
控制升温速度为2 .5‑3 .5℃/
min，
升温至95‑99℃，
进行回流，
回流时间为73‑82min，
然后降温至室温，
得到三聚氰胺处理
聚甲醛。
[0010] 所述聚甲醛、
三聚氰胺、无水乙醇、氨基磺酸的质量比为68‑78:88‑96:175‑182:
CN 115805311 A
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0 .9‑1 .1。
[0011] 所述熔融共混的方法为，
将三聚氰胺处理聚甲醛、
聚甲基丙烯酸甲酯、
甲基丙烯酸
乙酯、
三乙醇胺混合，
控制温度为177‑182℃，
进行熔融共混，
再经冷却、粉碎至300目，
聚甲醛复合物粉末。
[0012] 所述三聚氰胺处理聚甲醛、
聚甲基丙烯酸甲酯、
甲基丙烯酸乙酯、
三乙醇胺的质量
比为22‑26:10‑12:15‑17:18‑22。
[0013] 所述

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