发明公布-202510441240.3-一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法
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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 120286706 A
(43)申请公布日 2025.07.11
(21)申请号 202510441240 .3
B22F 3/22 (2006 .01)
(22)申请日 2025 .04 .09
(71)申请人 深圳艾利门特科技有限公司
地址 518000 广东省深圳市宝安区沙井街
道南环路465号
(72)发明人 艾祺 邵志坚 邹宁 蒋卫红
蓝阳 李晨
(74)专利代理机构 深圳市博锐专利事务所
专利代理师 张丽方
(51)Int .Cl .
B22F 1/142 (2022 .01)
B22F 1/145 (2022 .01)
B22F 1/10 (2022 .01)
B22F 1/107 (2022 .01)
CN 120286706 A
权利要求书1页
(54)发明名称
一种金属注射成型的高循环利用喂料再生
(57)摘要
本发明公开了金属注射成型的高循环利用
喂料再生方法，
包括如下步骤：一、
将废料粉末装
入密闭反应釜中，通入氮气置换空气，
以2℃/min
的速率升温至180℃，保温1h，注入含0 .5‑1 .5wt%
硝酸的蒸汽，催化分解粘结剂3‑6h，排出分解产
物；将废料粉末转移至流化床反应器，在氩气环
境中以5℃/min的速率升温至450℃，通入脉冲气
流，保温30min；二、将废料粉末进行表面钝化；
粉末改性；四、
废料粉末混合新料后与粘结剂
一同混炼；五、
挤出注射；六、
脱脂及烧结；注射后
得到的水口料、
缺陷料等粉碎后重复步骤二至步
骤六。
本金属注射成型的高循环利用喂料再生方
法通过梯度脱脂再生工艺解决再生料的碳含量
控制、粉末氧化及力学性能稳定性问题，令再生
产品具有良好的力学性能。
说明书6页
附图1页
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1 .一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在于，
包括如下步骤：
步骤一、将废料粉碎成废料粉末后装入密闭反应釜中，通入氮气置换空气，以2℃/min
的升温速率升温至180℃，维持恒温1小时，同时注入含0 .5‑1 .5wt%硝酸的蒸汽，催化分解粘
结剂3‑6h，通过真空抽吸系统快速排出分解产物；将所述废料粉末转移至流化床反应器，在
氩气环境中以5℃/min升的升温速率温至450℃，并通入脉冲气流，保温30min；
步骤二、
将所述废料粉末进行表面钝化；
步骤三、
将所述废料粉末进行粉末改性得到再生料；
步骤四、将所述再生料与新料按比例混合，并与粘结剂一同置入混炼机中混炼得到喂
步骤五、
将所述喂料加入挤出机，
通过挤出机挤出并注射至模具中得到再生件；
步骤六、
令所述再生件依次进行脱脂及烧结，
得到再生产品；
步骤七、
将步骤四注射后得到的水口料、
缺陷料等废料粉碎，
重复步骤二至步骤六。
2 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在于，
步骤一后还包括步骤：通过碳硫分析仪动态监测所述废料粉末的表面碳层剥离效果，直至
碳含量≤0 .3wt%。
3 . 根据权利要求1所述的一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在
于，步骤二的表面钝化过程为：将所述废料粉末浸入体积比为1:3的0 .1M柠檬酸‑乙醇溶液
中，在40℃下超声处理30分钟，
离心分离后，在真空干燥箱中干燥6 h以形成致密钝化膜。
4 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在于，
步骤三的粉末改性过程为：将钝化后的所述废料粉末与0 .2‑0 .5wt%的纳米氧化钇在混料机
中混合2h。
5 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在于，
步骤四中所述再生料与新料的混合比例为50‑70%:30‑50%。
6 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在于，
步骤五的挤出过程包括：在160℃条件下预混；
随后提高温度至180℃，设置注射机的螺杆转
速为200rpm；最后将温度降至170℃，
设置注射机的真空度为‑0 .08MPa。
7 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在于，
步骤五的注射过程为：设置注射机的射压压力120MPa，射压时间2s，通过注射机使喂料快速
填满模腔，
随后进行保压，保压压力为60MPa，保压时间5s。
8 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在于，
步骤六的脱脂过程为：
通入流量为5L/min的氩气，
以3℃/min升温至600℃，保温1小时。
9 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在于，
步骤六的烧结过程为：将氩气流量降至2L/min，
以5℃/min升温至1350℃，保温2小时。
10 .根据权利要求1所述的一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法，其特征在
于，步骤七后还包括步骤八：将多次循环后得到的再生产品进行密度、
拉伸及碳含量测试。
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一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属注射成型技术领域，
尤其涉及一种金属注射成型的高循环利用喂
料再生方法。
背景技术
[0002] 金属注射成型技术通过将金属粉末与粘结剂混合制备喂料，
经注射、
脱脂、
烧结获
得精密零件。生产过程中产生的废料（如浇口料、
缺陷件）通常需重新粉碎后掺入新喂料循
环使用。
[0003] 现有技术方案包括：
1 .机械粉碎+直接回用
缺点：未处理粘结剂残留，
循环3次后抗拉强度下降15%，碳含量超0 .5wt%。
[0004] 2 .溶剂萃取再生
缺点：
需大量有机溶剂，成本高且污染环境；脱脂效率低（≥8小时）。
[0005] 3 .低温真空脱脂
缺点：
设备复杂，难以规模化；再生料与新料混合比例受限（≤20%）。
[0006] 且现有再生工艺存在以下瓶颈：
1 .碳含量失控：多次热循环导致粘结剂碳化残留，影响烧结件性能（如塑韧性下
降）。
[0007] 2 .粉末氧化：
再生过程中金属粉末暴露于高温环境，表面氧化层增厚，
降低烧结致
密度。
[0008] 3 .工艺兼容性差：
再生喂料的流动性和脱脂效率与新料差异大，需大幅调整工艺
参数。
[0009] 鉴于以上考虑，
有必要设计一种无需复杂设备、可规模化应用的高循环利用喂料
制备方法，解决再生喂料的碳含量控制、
粉末氧化及力学性能稳定性问题，实现再生料掺入
比例≥50%且循环生产多次后仍具有较良好的力学性能。
发明内容
[0010] 本发明所要解决的技术问题是：
提供一种金属注射成型的高循环利用喂料再生方
[0011] 为了解决上述技术问题，
本发明采用的技术方案为：一种金属注射成型的高循环
利用喂料再生方法，
包括如下步骤：
步骤一、
将废料粉碎成废料粉末后装入密闭反应釜中，通入氮气置换空气，
以2℃/
min的升温速率升温至180℃，维持恒温1小时，同时注入含0 .5‑1 .5wt%硝酸的蒸汽，催化分
解粘结剂3‑6h，通过真空抽吸系统快速排出分解产物；将所述废料粉末转移至流化床反应
器，在氩气环境中以5℃/min的升温速率升温至450℃，并通入脉冲气流，保温30min；
步骤二、
将所述废料粉末进行表面钝化；
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步骤三、
将所述废料粉末进行粉末改性得到再生料；
步骤四、将所述再生料与新料按比例混合，并与粘结剂一同置入混炼机中混炼得
到喂料；
步骤五、
将所述喂料加入挤出机，
通过挤出机挤出并注射至模具中得到再生件；
步骤六、
令所述再生件依次进行脱脂及烧结，
得到再生产品；
步骤七、将步骤四注射后得到的水口料、缺陷料等废料粉碎，重复步骤二至步骤
[0012] 本发明的有益效果在于：
本金属注射成型的高循环利用喂料再生方法通过梯度脱
脂再生工艺解决再生料的碳含量控制、粉末氧化及力学性能稳定性问题，实现再生料掺入
比例≥50%且循环生产5次后的再生产品的力学性能保持在初始产品的90%以上。
附图说明
[0013] 图1为本发明实施例一的金属注射成型的高循环利用喂料再生方法的流程图。
具体实施方式
[0014] 为详细说明本发明的技术内容
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