发明公布-201910876936.3-一种金属注射成型废料的回收方法
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112517902 A
(43)申请公布日 2021.03.19
(21)申请号 201910876936 .3
(22)申请日 2019 .09 .17
(71)申请人 宿迁启祥电子科技有限公司
地址 223600 江苏省宿迁市沭阳县经济开
发区长兴路8号
(72)发明人 邱耀弘
李迎春
夏前云
(74)专利代理机构 上海晨皓知识产权代理事务
所(普通合伙) 31260
代理人 成丽杰
(51)Int .Cl .
B22F 1/00(2006 .01)
B22F 9/04(2006 .01)
权利要求书1页
CN 112517902 A
(54)发明名称
一种金属注射成型废料的回收方法
(57)摘要
本发明属于粉末冶金技术领域，
特别涉及一
种金属注射成型废料的回收方法。
本发明所提供
的方法包括如下步骤：
(1 )粉碎：
将金属注射成型
废料粉碎为颗粒；
(2)脱除填充剂：
将废料颗粒浸
泡于溶剂中脱除石蜡填充剂；
在酸性气体环境中
对废料颗粒进行催化脱脂脱除聚甲醛填充剂 ；
(3)脱除骨架粘结剂；
在脱脂炉中，
采用正压气氛
烧除法或负压气氛烧除法，
脱除废料颗粒中的骨
架粘结剂；
( 4 )球磨、
过筛：
对脱除填充剂和骨架
粘结剂的废料颗粒进行球磨分散，
过筛，
即完成
回收。使用本发明所提供的方法，
可回收得到高
纯度的金属或合金粉末，
便于再利用。
说明书4页
CN 112517902 A
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1 .一种金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
包括：
(1)粉碎：
将金属注射成型废料粉碎为颗粒；
(2)脱除填充剂：
将废料颗粒浸泡于溶剂中脱除石蜡填充剂，
和/或在酸性气体环境中
对废料颗粒进行催化脱脂脱除聚甲醛填充剂；
(3)脱除骨架粘结剂：
在脱脂炉中，
采用正压气氛烧除法或负压气氛烧除法，
脱除废料
颗粒中的骨架粘结剂；
(4)球磨、
过筛：
对脱除填充剂和骨架粘结剂的废料颗粒进行球磨分散，
过筛，
即完成回
2 .根据权利要求1所述的金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
步骤(1)中，
述金属注射成型废料粉碎为直径不大于5mm的颗粒。
3 .根据权利要求1所述的金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
步骤(2)中，
溶剂选自石油基溶剂、
三氯乙烯和正溴丙烷中的一种或几种；
所述溶剂的温度为55～65℃，
浸泡时间为3～5小时。
4 .根据权利要求3所述的金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
所述石油基溶剂
选自煤油、
柴油、
正庚烷中的一种或几种。
5 .根据权利要求1所述的金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
步骤(2)中，
酸性气体选自气化的液体硝酸或气化的固态草酸；
所述酸性气体环境的温度为135～145
催化脱脂反应时间为3～5小时。
6 .根据权利要求1所述的金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
步骤(3)中，
正压气氛烧除法脱除废料颗粒中的骨架粘结剂的步骤为：
在氢气和氮气混合气氛的脱脂炉
于高温下脱除骨架粘结剂。
7 .根据权利要求6所述的金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
所述氢气和氮气
混合气氛的气体压力为110～130kpa，
气体流量为30～50c .c ./分钟；
所述氢气和氮气混合
气氛中，
氮气的体积百分含量为50％～100％。
8 .根据权利要求1所述的金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
步骤(3)中，
负压气氛烧除法脱除废料颗粒中的骨架粘结剂的步骤为：
在氮气、氩气或惰性气氛保护的
负压脱脂炉中，
于高温下脱除骨架粘结剂。
9 .根据权利要求8所述的金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
所述负压脱脂炉
中的气体压力为30～60kpa，
气体流量为5～30c .c ./分钟。
10 .根据权利要求1所述的金属注射成型废料的回收方法，
其特征在于，
所述脱脂炉中
的温度从25℃逐渐升温至550℃，
再降至室温。
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一种金属注射成型废料的回收方法
技术领域
[0001] 本发明属于粉末冶金技术领域，
特别涉及一种金属注射成型废料的回收方法。
背景技术
[0002] 金属注射成形技术采用微米级金属粉末与塑料、
高分子添加剂混合而成喂料进行
注射成形，
来获得大量的产品生坯，
并经过随后的摆排、脱脂、烧结、后制程等，
获得数量可
尺寸精确与质量优良的金属零件。
[0003] 然而，
金属注射成形过程中一定会形成便于喂料流入模穴的流道或水口，
脱模后，
流道和水口须从产品上剪除，
进行破碎再利用。经多次回收再利用的材料会发生高分子裂
解脆化，
影响喂料的韧性，
注射得到的生坯甚至无法保持形状。此外，
在进入烧结阶段之前，
由于检验或意外破损，
也有些生坯需抛弃。因而，
金属注射成形工业中的废弃物料非常多，
包括流道与水口、注射调机排出的废料、清洗螺杆的洗机料、测试与摆排失败的残料、脱脂
后取样以及脱脂后尚未烧结固化的料等。这些无法处理的喂料都是含有高分子聚合物与固
体金属的混合物，
只能以废品方式卖回炼钢厂重新冶炼。
[0004] 德国BASF公司建议制造商采用混合添加方式对其再利用，
但是这种混合法回收也
只能短暂的解决少量的旧料，
而且因为不确定性的粘结剂分解状况，
注射的质量大打折扣，
造成烧结后生坯体出现质量异常，
反而得不偿失。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种金属注射成型废料的回收方法，
以实现对金属注射成
型废料的回收再利用。
[0006] 为解决上述技术问题，
本发明的实施方式提供了一种金属注射成型废料的回收方
包括如下步骤：
(1)粉碎：
将金属注射成型废料粉碎为颗粒。(2)脱除填充剂：
对于有石蜡
基的废料，
将废料颗粒浸泡于溶剂中脱除石蜡填充剂；
对于有聚甲醛基的废料，
在酸性气体
环境中对废料颗粒进行催化脱脂脱除聚甲醛填充剂。上述两种脱除填充剂的步骤可以单独
采用或对同一废料颗粒先后采用，
以保证石蜡填充剂和聚甲醛填充剂充分地脱除。(3)脱除
骨架粘结剂：
在脱脂炉中，
采用正压气氛烧除法或负压气氛烧除法，
脱除废料颗粒中的骨架
粘结剂。(4)球磨、
过筛：
对脱除填充剂和骨架粘结剂的废料颗粒进行球磨分散，
过筛，
成回收。使用本发明所提供的方法，
可回收得到高纯度的金属或合金粉末，
便于再利用。
[0007] 优选地，
步骤(1)中，
将所述金属注射成型废料粉碎为直径不大于5mm的颗粒，
于后续对废料颗粒的充分处理。
[0008] 优选地，
步骤(2)中，
所述溶剂选自石油基溶剂、
三氯乙烯、
正溴丙烷中的一种或几
所述溶剂的温度为55～65℃，
浸泡时间为3～5小时。进一步优选地，
所述石油基溶剂选
自煤油、
柴油、
正庚烷中的一种或几种。在上述溶剂的选择中，
石油基溶剂的获取最为容易，
操作温度较低；
而三氯乙烯、
正溴丙烷溶剂可多次回收再利用，
且安全性高。此外，
溶剂的温
度如果过高、
或浸泡的时间过久，
容易使废料颗粒中的金属粉末分散而不易收集；
而如果溶
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剂的温度过低、
或浸泡时间过短，
则萃取效率低、
耗时太长。
[0009] 优选地，
步骤(2)中，
所述酸性气体选自气化的液体硝酸或气化的固态草酸；
酸性气体环境的温度为135～145℃，
催化脱脂反应时间为3～5小时。废料颗粒中的聚甲醛
在高温酸性气体(>90℃)的分解作用下生成甲醛气体，
废料颗粒外层至芯部的聚甲醛逐渐
分解。在此过程中，
酸性气体环境的温度为135～145℃，
如果酸性气体环境的温度如过高，
聚甲醛分解过快，
可能导致废料颗粒发生爆裂而无法收集；
如果酸性气体环境的温度如过
则会使得催化分解效率也很低，
从而不能充分地脱除聚甲醛填充剂。
[0010] 优选地，
步骤(3)中 ，
采用正压气氛烧除法脱除废料颗粒中的骨架粘结剂的步骤
在氢气和氮气混合气氛的脱脂炉中，
于高温下脱除骨架粘结剂。废料颗粒中的骨架粘接
剂主要包括聚丙烯家族(PP)、
聚乙烯家族(PE ,LLDPE、LDPE、HDPE)、
乙烯-醋酸乙烯共聚物
(EVA)、尼龙以及残留的聚甲醛(POM)等，
在氢气和氮
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