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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