发明公布-202510679236.0-一种17-4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法

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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 120587461 A
(43)申请公布日 2025.09.05
(21)申请号 202510679236 .0
(22)申请日 2025 .05 .26
(71)申请人上海工程技术大学
地址 201620 上海市松江区龙腾路333号
(72)发明人崔旭东
刘淑梅
杨杭州
(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有
限公司 31227
专利代理师周一新
(51)Int .Cl .
B22F 3/22 (2006 .01)
B22F 1/10 (2022 .01)
B22F 5/00 (2006 .01)
G06F 30/20 (2020 .01)
CN 120587461 A
权利要求书1页
(54)发明名称
一种17-4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末
注射成型优化方法
(57)摘要
本发明公开了一种17‑4PH不锈钢SIM卡托坯
件的金属粉末注射成型优化方法，包括：将17‑
4PH不锈钢金属粉末和优化粘结剂组成的喂料加
料至注射机中，优化粘结剂按质量百分比计由
90％～99％聚甲醛和1％～10％巴西棕榈蜡组
成；采用Box‑Behnken响应面分析，通过剪切应力
最小化优化工艺参数，注射压力为100～110MPa，
注射温度为190～200℃，模具温度为70～90℃，
进行金属粉末注射成型，注射速度为10～60mm/
s，保压时间为1～10s，得到17‑4PH不锈钢SIM卡
托坯件，能够减少成型缺陷，
显著降低试模成本，
提高生产效率，实现金属粉末注射成型制品的力
学性能和表面质量。
说明书5页
附图7页
CN 120587461 A
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1 .一种17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法，其特征在于，包括以
下步骤：
(1)将喂料加料至注射机中，其中所述喂料包括17‑4PH不锈钢金属粉末和优化粘结剂，
所述优化粘结剂按质量百分比计由90％～99％聚甲醛和1％～10％巴西棕榈蜡组成；
(2)采用Box‑Behnken响应面分析构建剪切应力与注射压力、注射温度、模具温度的响
应面模型，通过剪切应力最小化优化17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化
工艺参数，
包括：注射压力为100～110MPa，注射温度为190～200℃，模具温度为70～90℃；
(3)在步骤(2)设置的金属粉末注射成型优化工艺参数下进行金属粉末注射成型，注射
速度为10～60mm/s，保压时间为1～10s，
得到17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件。
2 .根据权利要求1所述17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法，其特
征在于，步骤(1)中，所述聚甲醛为均聚甲醛和共聚甲醛中的至少一种。
3 .根据权利要求1所述17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法，其特
征在于，步骤(1)中，所述喂料中17‑4PH不锈钢粉末的质量含量为60％～70％，所述优化粘
结剂的质量含量为30％～40％。
4 .根据权利要求1所述17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法，其特
征在于，步骤(1)中，所述优化粘结剂按质量百分比计由95％聚甲醛和5％巴西棕榈蜡组成。
5 .根据权利要求1所述17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法，其特
征在于，步骤(1)中，所述喂料的制备方法包括：
(a)配料：称取17‑4PH不锈钢金属粉末和优化粘结剂，按照配比进行配料；
(b)制粒：将17‑4PH不锈钢金属粉末和优化粘结剂加入到密炼机中混炼混合，混匀后挤
出和切粒，
即得。
6 .根据权利要求5所述17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法，其特
征在于，步骤(b)中，所述17‑4PH不锈钢金属粉末和优化粘结剂在165～220℃下混炼0 .5～2
小时。
7 .根据权利要求1所述17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法，其特
征在于，步骤(2)中，注射压力为105MPa，注射温度为195℃，模具温度为80℃。
8 .根据权利要求1所述17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法，其特
征在于，步骤(3)中，注射速度为20～50mm/s，保压时间为2～5s。
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一种17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化
技术领域
[0001] 本发明属于金属粉末注射成型技术领域，
具体涉及一种17‑4PH不锈钢SIM卡托坯
件的金属粉末注射成型优化方法。
背景技术
[0002] 金属粉末注射成型(MIM)是一种将金属粉末与粘结剂混合通过加热注射成型的技
术，广泛应用于生产形状复杂、
尺寸精确的金属零件。该技术结合塑料注射成型的高效性与
金属加工的高精度，尤其适用于大批量生产小型、高精度的金属零件，如17‑4PH不锈钢卡
医疗器械部件、
电子元件等。
[0003] 在金属粉末注射成型过程中，
传统的粘结剂通常是聚甲醛等材料，虽然具备良好
的成型性能，但在注射成型过程中容易出现流动性差、
填充不满等问题，在高剪切力下导致
最终成品产生欠注、
变形等缺陷。尽管通过优化注射温度、
注射压力和模具温度等工艺参数
可以在一定程度上提高成型质量，但现有方法仍无法完全解决由于粘结剂流动性差引发的
问题。此外，复杂的工艺参数之间的交互作用使传统的优化方法往往无法实现最优效果，导
致试模成本高且成型零件的质量不稳定。
发明内容
[0004] 为克服现有技术的上述不足，
本发明的目的是提出一种17‑4PH不锈钢SIM卡托坯
件的金属粉末注射成型优化方法，针对17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型过
程缺陷，通过引入基于聚甲醛和巴西棕榈蜡的金属粉末注射成型用粘结剂，结合计算机模
拟优化的注射成型工艺参数，有效改善粘结剂的流动性以及金属粉末与粘结剂的偶合性，
进而提升金属粉末与粘结剂的兼容性，不仅能够减少成型缺陷，还能显著降低试模成本，提
高生产效率，从而实现金属粉末注射成型制品的力学性能和表面质量，解决传统MIM工艺中
因粘结剂流动性差及剪切生热导致的成型缺陷问题。
[0005] 为实现上述目的，
本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属粉末注射成型优化方法，
包括以下步骤：
[0007]
(1)将喂料加料至注射机中，其中所述喂料包括17‑4PH不锈钢金属粉末和优化粘
结剂，所述优化粘结剂按质量百分比计由90％～99％聚甲醛和1％～10％巴西棕榈蜡组成；
[0008]
(2)采用Box‑Behnken响应面分析构建剪切应力与注射压力、注射温度、模具温度
的响应面模型，通过剪切应力最小化优化工艺参数，得到17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件的金属
粉末注射成型优化工艺参数，包括：注射压力为100～110MPa，注射温度为190～200℃，模具
温度为70～90℃；
[0009]
(3)在步骤(2)设置的金属粉末注射成型优化工艺参数下进行金属粉末注射成型，
注射速度为10～60mm/s，保压时间为1～10s，
得到17‑4PH不锈钢SIM卡托坯件。
[0010] 作为优选，
步骤(1)中，所述聚甲醛为均聚甲醛和共聚甲醛中的至少一种。
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[0011]
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作为优选，步骤(1)中，所述喂料中17‑4PH不锈钢粉末的质量含量为60％～70％，
所述优化粘结剂的质量含量为30％～40％。
[0012] 作为优选，
步骤(1)中，所述优化粘结剂按质量百分比计由95％聚甲醛和5％巴西
棕榈蜡组成。
[0013] 作为优选，
步骤(1)中，所述喂料的制备方法包括：
[0014]
(a)配料：称取17‑4PH不锈钢金属粉末和优化粘结剂，按照配比进行配料；
[0015]
(b)制粒：将17‑4PH不锈钢金属粉末和优化粘结剂加入到密炼机中混炼混合，混匀
后挤出和切粒，
即得。
[0016] 作为更优选，
步骤(b)中，所述17‑4PH不锈钢金属粉末和优化粘结剂在165～220℃
下混炼0 .5～2小时。
[0017] 作为优选，
步骤(2)中，注射压力为105MPa，注射温度为195℃，模

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