发明公布-202311411045.3-一种金属注射成型工艺
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<p>以下内容整理自《发明公布-202311411045.3-一种金属注射成型工艺.pdf》</p>
</blockquote><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 117226094 A</p>
<p>(43)申请公布日 2023.12.15</p>
<p>(21)申请号 202311411045 .3</p>
<p>(22)申请日 2023 .10 .28</p>
<p>(71)申请人 广东凯洋新材料有限公司</p>
<p>地址 528200 广东省佛山市南海区狮山镇</p>
<p>颜峰乡上街村福胜岗</p>
<p>(72)发明人 杨江夏</p>
<p>杨先作</p>
<p>(74)专利代理机构 深圳维启专利代理有限公司</p>
<p>专利代理师 袁敏怡</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>B22F 3/10 (2006 .01)</p>
<p>B22F 1/00 (2022 .01)</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>CN 117226094 A</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种金属注射成型工艺</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明公开了一种金属注射成型工艺，涉及</p>
<p>金属粉末注射成型领域，</p>
<p>包括以下步骤：S1 .将金</p>
<p>属粉末和塑胶粘结剂混炼后进行造粒，得到混合</p>
<p>料；S2 .将混合料加热至熔融状态后注射在模具</p>
<p>中，得到生胚；S3 .在生胚中通入浓硝酸，加热脱</p>
<p>除塑胶，得到脱脂物；S4 .将脱脂物真空烧结，冷</p>
<p>却后得到工件。</p>
<p>本申请具有提高成型工件的硬度</p>
<p>的效果。</p>
<p>说明书6页</p>
<p>CN 117226094 A</p>
<p>1/1 页</p>
<p>1 .一种金属注射成型工艺，其特征在于：</p>
<p>包括以下步骤：</p>
<p>S1 .将金属粉末和塑胶粘结剂混炼后进行造粒，</p>
<p>得到混合料；</p>
<p>S2 .将混合料加热至熔融状态后注射在模具中，</p>
<p>得到生胚；</p>
<p>S3 .在生胚中通入浓硝酸，加热脱除塑胶，</p>
<p>得到脱脂物；</p>
<p>S4 .将脱脂物真空烧结，冷却后得到工件。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型工艺，其特征在于：所述金属粉末为铁镍合</p>
<p>金和钨镍铁合金的一种或多种，所述金属粉末的粒径范围为3‑24μm。</p>
<p>3 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型工艺，其特征在于：所述塑胶粘结剂包括聚</p>
<p>甲醛80‑100份；硬脂酸钠10‑20份；石蜡2‑6份；聚丙烯5‑15份。</p>
<p>4 .根据权利要求3所述的一种金属注射成型工艺，其特征在于：所述塑胶粘结剂的制备</p>
<p>方法为：将聚甲醛、</p>
<p>聚丙烯混合搅拌后，加入硬脂酸钠和石蜡加热搅拌，冷却后得到所述塑</p>
<p>胶粘结剂。</p>
<p>5 .根据权利要求3所述的一种金属注射成型工艺，其特征在于：所述聚甲醛为改性聚甲</p>
<p>醛，所述改性聚甲醛的制备方法为：将2‑4重量份偶氮二异氰基戊酸和10‑15重量份二氧六</p>
<p>环混合，</p>
<p>再加入60‑80重量份聚甲醛，</p>
<p>水浴加热，烘干后得到所述改性聚甲醛。</p>
<p>6 .根据权利要求5所述的一种金属注射成型工艺，其特征在于：所述偶氮二异氰基戊</p>
<p>二氧六环、</p>
<p>聚甲醛的重量配比为1：</p>
<p>（3 .6‑4）：</p>
<p>（21‑24）。</p>
<p>7 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型工艺，其特征在于：所述金属粉末与所述塑</p>
<p>胶粘结剂的重量配比为（8 .5‑9 .5）：</p>
<p>8 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型工艺，其特征在于：在S3步骤中，加热脱除</p>
<p>塑胶的温度为550‑650℃，加热过程中通入流量为35‑45L/min的氮气。</p>
<p>9 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型工艺，其特征在于：在S4步骤中，真空烧结</p>
<p>包括真空内烧和分压烧结，真空内烧的温度为1080‑1120℃；分压烧结的温度为850‑1300</p>
<p>℃，所述分压烧结的过程通入氩气，所述氩气流量为20‑40L/min，</p>
<p>通气压力为10‑30MPa。</p>
<p>10 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型工艺，其特征在于：在S4步骤中，冷却时通</p>
<p>入氮气，其中气体压力为80‑90MPa。</p>
<p>CN 117226094 A</p>
<p>1/6 页</p>
<p>一种金属注射成型工艺</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明涉及金属粉末注射成型领域，</p>
<p>尤其是涉及一种金属注射成型工艺。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 金属粉末注射成型是一种融合了塑料注射成形和金属粉末冶金的优点，</p>
<p>结合注射</p>
<p>制坯及粉末快速烧结的新型成型技术。作为一种近净成形的技术，金属粉末注射成型技术</p>
<p>可直接实现高密度、</p>
<p>高精度、</p>
<p>三维复杂形状的小尺寸结构零部件的大规模量产。</p>
<p>[0003] 随着近年来电子工业的快速发展，</p>
<p>电子产品对合金的应用需求迅速增长；在电子</p>
<p>设备中，</p>
<p>许多工件均采用金属粉末注射成型工艺进行制造。</p>
<p>[0004] 然而由于金属粉末注射成型的工件虽然可以做到具有尺寸小、</p>
<p>精度要求高、三维</p>
<p>复杂结构的特征，</p>
<p>但是对于工件的强度和硬度一般较低。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0005] 为了提高成型工件的硬度，</p>
<p>本申请提供一种金属注射工艺。</p>
<p>[0006] 本申请提供的一种金属注射工艺采用如下的技术方案：</p>
<p>一种金属注射工艺，</p>
<p>包括以下步骤：</p>
<p>S1 .将金属粉末和塑胶粘结剂混炼后进行造粒，</p>
<p>得到混合料；</p>
<p>S2 .将混合料加热至熔融状态后注射在模具中，</p>
<p>得到生胚；</p>
<p>S3 .在生胚中通入浓硝酸，加热脱除塑胶，</p>
<p>得到脱脂物；</p>
<p>S4 .将脱脂物真空烧结，冷却后得到工件。</p>
<p>[0007] 通过采用上述技术方案，</p>
<p>本申请通过将金属粉末与粘结剂混合造粒，然后采用注</p>
<p>射成型得到工件的形状，即生胚，再经过通入浓硝酸将粘结剂剥离，高温烧结后得到工件，</p>
<p>使工件的力学性能得到提高；工件采用金属粉末注射成型，成本降低明显，原料利用率高，</p>
<p>生产工序少，成型快，</p>
<p>可大批量生产。</p>
<p>[0008] 优选的，</p>
<p>所述金属粉末为铁镍合金和钨镍铁合金的一种或多种，所述金属粉末的</p>
<p>粒径范围为3‑24μm。</p>
<p>[0009] 通过采用上述技术方案，</p>
<p>本申请通过铁镍合金和钨镍铁合金作为工件注射成型的</p>
<p>原料，钨镍铁合金其特点是烧结密度高，强度与塑性均较好，有良好的塑性；铁镍合金和钨</p>
<p>镍铁合金混合可以有效提高工件的致密性，</p>
<p>使注射成型的工件力学性能大大提高。</p>
<p>[0010] 优选的，</p>
<p>所述塑胶粘结剂包括聚甲醛80‑100份；硬脂酸钠10‑20份；石蜡2‑6份；聚</p>
<p>丙烯5‑15份。</p>
<p>[0011] 通过采用上述技术方案，</p>
<p>聚丙烯、</p>
<p>硬脂酸钠和石蜡具有良好的粘结性能，与聚甲醛</p>
<p>混合，</p>
<p>使聚甲醛具有良好的粘接性，金属粉末可以粘结在聚甲醛表面，方便金属粉末与塑胶</p>
<p>粘结剂混炼，</p>
<p>促进混合料的造粒；进而使金属粉末更好的注塑成型。</p>
<p>[0012] 优选的，</p>
<p>所述聚甲醛为改性聚甲醛，所述改性聚甲醛的制备方法为：将2‑4重量份</p>
<p>偶氮二异氰基戊酸和10‑15重量份二氧六环混合，再加入60‑80重量份聚甲醛，水浴加热，烘</p>
<p>CN 117226094 A</p>
<p>2/6 页</p>
<p>干后得到所述改性聚甲醛。</p>
<p>[0013] 通过采用上述技术方案，</p>
<p>本申请通过对聚甲醛进行改性，偶氮二异氰基戊酸和二</p>
<p>氧六环反应后，二氧六环作为溶剂，</p>
<p>体系中存在氰基和羧基，可以有效提高聚甲醛表面的粘</p>
<p>结性能，改性后的聚甲醛与聚丙烯、</p>
<p>硬脂酸钠和石蜡共同配合提高塑胶粘结剂的粘结性能，</p>
<p>进而使金属粉末之间粘结更紧密，</p>
<p>提高生胚成型的强度。</p>
<p>[0014] 优选的，</p>
<p>所述偶氮二异氰基戊酸、</p>
<p>二氧六环、</p>
<p>聚甲醛的重量配比为1：(3 .6‑4)：(21‑</p>
<p>24)。</p>
<p>[0015] 通过采用上述技术方案，</p>
<p>当偶氮二异氰基戊酸、二氧六环和聚甲醛在特定的重量</p>
<p>配比时，改性后的聚甲醛与聚丙烯混合可以使金属粉末的粘接性更好，提高塑胶粘结剂各</p>
<p>组份的相容性，进而提高注射成型过程中的稳定性能。</p>
<p>[0016] 优选的，</p>
<p>所述金属粉末与所述塑胶粘结剂的重量配比为(8 .5‑9 .5)：</p>
<p>[0017] 通过采用上述技术方案，</p>
<p>金属粉末与塑胶粘结剂在特定的重量配比时，塑胶粘结</p>
<p>剂可以使金属粉末之间粘结更紧密，</p>
<p>提高混炼造粒后的强度，进而提高工件的机械强度。</p>
<p>[0018] 优选的，</p>
<p>在S3步骤中，加热脱除塑胶的温度为550‑650℃，加热过程中通入流量为</p>
<p>35‑45L/min的氮气。</p>
<p>[0019] 通过采用上述技术方案，</p>
<p>在升温的过程中还通入氮气，使生胚中的粘结剂脱除，同</p>
<p>时在高温下浓硝酸与聚甲醛发生裂解反应，进而将粘结剂进行脱除。</p>
<p>[0020] 优选的，在S4步骤中，真空烧结包括真空内烧和分压烧结，真空内烧的温度为</p>
<p>1080‑1120℃；分压烧结的温度为850‑1300℃，所述分压烧结的过程通入氩气，所述氩气流</p>
<p>量为20‑40L/min，</p>
<p>通气压力为10‑30MPa。</p>
<p>[0021] 通过采用上述技术方案，</p>
<p>在烧结工件的过程中分成真空内烧和分压烧结，在真空</p>
<p>内烧的过程中可以减少气体分子对金属粉末的干扰，提高金属粉末之间的作用力</p><hr>
<p>各位师傅觉得这个方案怎么样？有更好的做法吗？</p>