流道设计对注塑工艺的影响很多人低估了。同样的产品，流道尺寸差0.5mm，压力差10-20%。
【圆形流道】压力损失最小，同等截面积下比梯形/U型小30-40%。缺点：加工费贵（需要CNC铣两个半圆合成），脱模不易。推荐用于工程塑料（PC、POM、PA）。
【梯形流道】最常用。开一半即可，加工简单。梯形宽度比深度大2:1最理想。标准模具都用这个。
【U型流道】介于圆形和梯形之间，压力损失比梯形小15%左右。脱模比圆形容易。
根据我的实际测试：同样的产品，圆形流道充填压力1800bar，梯形流道要2200bar。但圆形流道的加工费贵了约200块。这个差价要不要省，看注塑机的能力。
还有一点很多人忽略——流道光洁度。流道理论上有好有差，但不管什么形状，流道表面光洁度一定要好，Ra0.8以下，不然摩擦力大。
还有什么补充参数吗？一起完善。
做EDM放电加工，电极损耗直接决定了模具的尺寸精度和表面质量。做这行好几年了，分享几点控制铜电极损耗的心得。
一、放电参数的选择
二、电极材料与设计
三、加工策略
有一点容易被忽略：冲油压力不是越大越好，压力太大会导致电极偏摆，反而影响精度。一般控制在0.1-0.3MPa，根据加工深度调整。
#EDM #电火花 #模具加工
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2013改善大会入围案例展示比赛
会场A 小项有目
科博达技术有限公司简介
科博达技术有限公司，来自于温州的民营资本, 2003年9月在上海张江高科
技园区注册成立，是上海市高新技术企业，现有员工1000多人，年销售额10多
亿亿人人民民币币。。
科博达投资2亿多元，在上海张江高科建成了集团化运作的公司总部，利用
上海的区位优势，建立了汽车电子产品(研发、中试与孵化为一体)的技术中心，
同时在在嘉嘉兴兴、、温温州州、、重庆庆、、潍潍坊坊等地完完成成了公公司五年年战略略规规划划的产产业布布局。
科博达一直专注于汽车科技产品的技术创新与产业化，曾多次荣获国家科
技部技术创新奖励和上海市科技进步奖，是上海市高新技术成果转化项目自主创
新十强企业。拥有多项填补国家空白的专利技术，制定了多个产品的国家（行
业）标准，与国内著名大学和欧美知名IC公司共同建立技术开发平台，并结成战
略伙伴。
公司照片
Company Photo
公公司司名名称称：科科博博达达技技术术有有限限公公司司
Company Name：Keboda Technology Corporation
改善案例名称：总装线产能提升
KKaiizen CCase
项目日期: 2012-10-15
Date
改改善善口口号号：改改善善无无极极限限，细细节节定定成成败败 改改善善团团队队名名称称:: 创创意意之之星星
Kaizen Slogan Team Name
改善部门：工艺技术部 参与人员及职位: 沈宏宇、李卫华、程尧、郭后霞、路慧广
Department Team Member
浙大等七单位联合攻关：精密微结构注塑模具AI技术达国际领先
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以下内容整理自《发明公布-202311436995.1-一种低氧低松装密度的注射成型用铜粉及其制备方法.pdf》
(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 117324617 A
(43)申请公布日 2024.01.02
(21)申请号 202311436995 .1
(22)申请日 2023 .11 .01
(71)申请人 昆明冶金研究院有限公司
地址 650031 云南省昆明市五华区圆通北
路86号
B22F 9/08 (2006 .01)
B22F 1/145 (2022 .01)
B22F 3/22 (2006 .01)
(72)发明人 张玮 简胜 张永平 张辉
岳有成 李恒 孙彦华 陈越
闫森 刁微之
(74)专利代理机构 云南律翔知识产权代理事务
所(普通合伙) 53219
专利代理师 谢乔良
(51)Int .Cl .
B22F 1/00 (2022 .01)
B22F 1/052 (2022 .01)
B22F 9/04 (2006 .01)
CN 117324617 A
权利要求书1页
(54)发明名称
一种低氧低松装密度的注射成型用铜粉及
其制备方法
(57)摘要
本发明属于有色金属技术领域，具体公开一
种低氧低松装密度的注射成型用铜粉及其制备
方法。所述注射成型用铜粉的氧含量低于0 .15%
且粉体中位径D50为10～40µm、粉体松装密度为
1 .45～1 .75g .cm‑3。所述制备方法包括将铜料熔
化后通过水雾化工艺，得到不规则形状铜粉；将
前述铜粉真空干燥，后在氩气与氢气的混合气氛
中进行球磨并分离，得到低氧低松装密度的注射
成型用铜粉。
本发明使水雾化制备的不规则铜粉
在混合气氛中球磨，通过球磨既能避免铜粉氧
化，又能获得较高的球形度且粒径范围可控，而
且还能减小铜粉的比表面积而不易氧化，具有铜
粉氧含量低、抗氧化性强且松装密度低，制备工
艺简单可控、
生产效率高、
成形性好的特点。
说明书6页
附图2页
CN 117324617 A
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1 .一种低氧低松装密度的注射成型用铜粉，其特征在于所述注射成型用铜粉的氧含量
低于0 .15%且粉体中位径D50为10～40µm、
粉体松装密度为1 .46～1 .76g .cm‑3。
2 .一种权利要求1所述低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法，其特征在于包括
水雾化、
球磨步骤，具体内容为：
水雾化：将铜料熔化后通过水雾化工艺，制备得到不规则形状铜粉；
球磨：将前述铜粉真空干燥，然后在氩气与氢气的混合气氛中进行球磨后分离，得到
低氧低松装密度的注射成型用铜粉。
3 .根据权利要求2所述低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法，其特征在于所述
水雾化步骤中铜料为纯度不小于99 .95%的阴极铜，所述铜料熔化的温度为1150～1250℃，
熔化的铜液添加有脱氧剂和/或精炼剂并静置保温10～20min。
4 .根据权利要求3所述低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法，其特征在于所述
水雾化步骤中铜料在熔炼室内加热熔化，熔化的铜液添加脱氧剂和/或精炼剂后在静置保
温的过程中间隔搅拌3～5次，
静置保温结束后刮除液态铜表面的浮渣。
5 .根据权利要求2所述低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法，其特征在于所述
水雾化步骤中的雾化水内添加有体积占比1～10%的苯丙三氮唑，所述水雾化工艺中的水雾
化压力为70～110Mpa。
6 .根据权利要求2至5任意一项所述低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法，其特
征在于所述球磨步骤中水雾化得到的铜粉先经50～60℃的真空干燥，然后装入球磨机中在
氩气与氢气体积比为(3～7)：(7～3)的混合气氛下球磨。
7 .根据权利要求6所述低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法，其特征在于所述
球磨步骤中钢球的直径为8～12mm，或者钢段的规格为8×10mm或10×12mm。
8 .根据权利要求7所述低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法，其特征在于所述
球磨机中铜粉与钢球或钢段的质量比为(5～25)：
9 .根据权利要求8所述低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法，其特征在于所述
球磨步骤中球磨机的转速为250～360r/min且球磨1～10h。
10 .根据权利要求6所述低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法，其特征在于所述
球磨步骤中待球磨结束后，将铜粉在球磨机内的混合气氛下自然冷却至室温后取出，制备
得到低氧低松装密度的注射成型用铜粉。
CN 117324617 A
1/6 页
一种低氧低松装密度的注射成型用铜粉及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及有色金属技术领域，
具体涉及一种铜粉氧含量低、抗氧化性强且松装
密度低，制备工艺简单可控、
生产效率高、
成形性好的低氧低松装密度的注射成型用铜粉及
其制备方法。
背景技术
[0002] 金属注射成型（简称MIM），
是一种混合金属粉末和粘合剂采用注射成型技术，从而
获得金属零部件的方法。
由于MIM结合了粉末冶金和塑料注射成型的优点，将塑料注射成型
技术用于批量生产、复杂形状零件成形，突破了传统金属粉末成型工艺在产品形状上的限
制，成为现代制造高质量精密零件的近净成形技术，具有常规粉末冶金、
机械加工和精密铸
造无可比拟的优势。因此，MIM已成为粉末冶金领域中发展迅速、最具发展前景的新型近净
成形技术，被誉为“世界上最流行的金属零件成形技术”之一。
[0003] MIM工艺过程中是先将选定的金属粉末与粘结剂混合，
然后将混合物造粒并注射
成型为所需的形状，通过脱脂和烧结除去粘结剂，从而获得所需的金属产品，或者在随后的
成型之后，经表面处理、
热处理、
机械加工等方式使产品更加完美。因此，MIM用金属粉体的
质量对后期烧结坯体质量具有十分重要的影响。
[0004] 铜粉由于具有较高的表面活性和良 好的导电、
导热性能，因此是主要的MIM用粉
目前，金属粉体的制备工艺主要有电解法、
射频等离子法、
等离子旋转电极法、
金属热还
原法、
氢化脱氢法及雾化法等。其中，
电解法因其制备的粉体比表面积大、
电解成本高，而且
在废酸及酸雾处理方面对环境影响较大，因此存在一定的局限性；而射频等离子法、
等离子
旋转电极法等需要射频等离子炬、高能等离子枪等作为热源，所需设备复杂、原材料要求
高、成本高，难以满足大批量金属粉末的生产需求；金属热还原法则存在粉末粒度可控性
差、还原周期长、金属粉末纯度差等缺点；氢化脱氢法一般仅适用于钛粉的制备，无法适用
于铝、
铜等其他金属粉末的制备；雾化法虽然具有合金化程度高、
成分均匀、
生产效率高、
本低等优势，但制备的粉体存在微观形状不规则及粒径分布范围大的问题，从而导致粉体
流动性能差及比表面积大，不仅氧含量较高且抗氧化性能差，而且松装密度高达2 .5～
3 .5g .cm‑3，在MIM用粉体上存在一定局限性。为此，现有技术中有通过改进水雾化喷头的形
大小、
数量及工艺参数，从而降低金属粉末的松装密度、
含氧量和粒径分布范围，但由于
水雾化的技术局限，导致最终得到的金属粉末氧含量、松装密度和粒径分布范围只可能是
有所降低，难以满足高性能MIM对金属粉体的要求。
发明内容
[0005] 针对现有技术中的不足，
本发明提供了一种铜粉氧含量低、抗氧化性强且松装密
度低的低氧低松装密度的注射成型用铜粉，还提供了一种制备工艺简单可控、
生产效率高、
成形性好的低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法。
[0006] 本发明低氧低松装密度的注射成型用铜粉是这样实现的：
所述注射成型用铜粉的
CN 117324617 A
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氧含量低于0 .15%且粉体中位径D50为10～40µm、
粉体松装密度为1 .46～1 .76g .cm‑3。
[0007] 本发明低氧低松装密度的注射成型用铜粉制备方法是这样实现的：
包括水雾化、
球磨步骤，具体内容为：
水雾化：将铜料熔化后通过水雾化工艺，制备得到不规则形状铜粉；
球磨：将前述铜粉真空干燥，然后在氩气与氢气的混合气氛中进行球磨后分离，
得到低氧低松装密度的注射成型用铜粉。
[0008] 进一步的，
所述水雾化步骤中铜料为纯度不小于99 .95%的阴极铜，所述铜料熔化
的温度为1150～1250℃，
熔化的铜液添加有脱氧剂和/或精炼剂并静置保温10～20min。
[0009] 进一步的，
所述水雾化步骤中铜料在熔
各位师傅觉得这个方案怎么样？有更好的做法吗？
以下内容整理自《发明公布-201680072717.4-用于粉末注射成型的铁基粉末.pdf》
(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 108367356 A
(43)申请公布日 2018.08.03
(21)申请号 201680072717 .4
(22)申请日 2016 .10 .05
(30)优先权数据
15189896 .2 2015 .10 .15 EP
(85)PCT国际申请进入国家阶段日
2018 .06 .12
(86)PCT国际申请的申请数据
PCT/EP2016/073721 2016 .10 .05
(74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所
代理人 李颖 林柏楠
(51)Int .Cl .
B22F 3/22(2006 .01)
C22C 33/02(2006 .01)
C22C 38/42(2006 .01)
B22F 1/00(2006 .01)
(87)PCT国际申请的公布数据
WO2017/063923 EN 2017 .04 .20
(71)申请人 霍加纳斯股份有限公司
地址 瑞典霍加纳斯
(72)发明人 A·拉松
权利要求书1页
CN 108367356 A
(54)发明名称
用于粉末注射成型的铁基粉末
(57)摘要
本发明涉及用于金属注射成型的原料，
含具有20-60μm的中值粒度且99％的粒子小于
120μm的粗不锈钢粉末和粘合剂，
其中所述铁基
粉末包含，
按重量百分比计 ：
15-17％Cr ；
3-5％
Ni；
3-5％Cu；
0 .15-0 .45％Nb；
<1 .0％Mn；
<1 .0％
Si；
少于0 .08％C。
说明书4页
CN 108367356 A
1/1 页
1 .用于金属注射成型的原料，
其包含：
a)铁基粉末，
其具有20-60μm的中值粒度且99％的粒子小于120μm，
其中所述铁基粉末
包含，
按重量百分比计：
15-17％Cr；
3-5％Ni；
3-5％Cu；
0 .15-0 .45％Nb；
<1 .0％Mn；
<1 .0％Si；
少于0 .08％C；
b)粘合剂。
2 .根据权利要求1的原料用于金属注射成型的用途。
3 .根据权利要求2的用途，
其包括步骤：
a)制备根据权利要求1的金属注射成型原料，
b)将所述原料模制成未烧结坯，
c)除去有机粘合剂，
d)在还原气氛中在1200-1400℃的温度下烧结所得坯，
e)冷却所述烧结部件，
f)任选对所述部件施以后烧结处理，
如沉淀硬化、表面硬化、渗氮、渗碳、氮碳共渗、碳
氮共渗、
感应淬火、
表面辊轧和/或喷丸硬化。
4 .根据权利要求3制成的烧结部件，
其具有的密度为理论密度的至少96％。
5 .根据权利要求4的烧结部件，
其具有高于800MPa的拉伸强度。
CN 108367356 A
1/4 页
用于粉末注射成型的铁基粉末
发明领域
[0001] 本发明涉及可用于粉末注射成型的铁基粉末，
特别是不锈钢粉末；用于粉末注射
成型的组合物；
由该粉末组合物制造烧结部件的方法；
和由该粉末组合物制成的烧结部件。
使用该粉末组合物可以获得具有在理论密度的96％以上的密度的烧结部件，
由此产生优异
的机械性质。
[0002] 发明背景
[0003] 粉末注射成型，
也称作金属注射成型(MIM)是用于制造形状复杂的高密度烧结部
件的有用技术。一般而言，
在这种方法中使用细羰基铁粉。所用的其它类型的粉末是具有极
细粒度的气体雾化或水雾化的，
其成本相对较高。为了改进MIM方法的竞争力，
希望降低所
用粉末的成本。
实现该目的的一种方式是利用较粗的粉末。但是，
较粗粉末具有比细粉低的
表面能，
因此在烧结过程中的活性低得多。另一问题在于，
粗和不规则的粉末的使用导致较
低堆积密度，
因此限制该原料的最大粉末含量。较低粉末含量造成烧结过程中的较高收缩
并尤其可能导致在生产流程中制成的部件之间的高尺寸散布。
[0004] WO2012089807公开了实现大于95％的理论密度的粗粉的使用。
仍然需要可实现更
高密度的技术。
[0005] 通常，
铁基MIM原料(即准备注射的与有机粘合剂混合的铁基粉末)的固体载量(即
铁基粉末部分)为大约50体积％，
这意味着为了在烧结后达到高密度(理论密度的93％以
上) ，
生坯部件必须收缩几乎50体积％。这不同于在生坯状态下已获得相对较高密度的通过
单轴压实制成的PM部件。因此在MIM中通常使用具有高烧结活性的细粉。通过提高烧结温
可以使用更粗的粉末。但这造成晶粒粗化，
进而产生非最佳的机械性质。
[0006] 已经意外地发现，
可以在粉末注射成型的原料中使用其金属粉末具有特定组成的
金属粗粉以获得烧结密度为理论密度的至少96％的部件。
[0007] 概述
[0008] 本发明的一个目的是提供适用于金属注射成型的具有低量合金元素的相对较粗
的不锈钢粉末组合物。
[0009] 本发明的另一目的是提供包含所述相对较粗的不锈钢粉末组合物的金属注射成
型原料组合物。
[0010] 本发明的另一目的是提供由所述原料组合物制造注射成型烧结部件的方法，
部件具有的密度为理论密度的至少96％。
[0011] 本发明的再一目的是提供在烧结而未硬化时具有理论密度的96％和更高的密度
和高于800MPa的拉伸强度的根据MIM方法制成的烧结部件。
[0012] 如下实现这些目的的至少一个：
[0013] 一种用于金属注射成型的铁基粉末组合物，
其具有20-60μm，
优选20-45μm，
最优选
25-45μm或更优选25-35μm的中值粒度。通过使用Sympatec Helos仪器的激光衍射法测定粒
度。如上定义的中值粒度是指该粉末中的粒子的50％大于这一值。这一值通常被称作“X50”
CN 108367356 A
[0014]
2/4 页
一种金属注射成型原料组合物，
其包含具有20-60μm，
优选20-45μm，
最优选25-45μ
m或更优选25-35μm的中值粒度的雾化铁基粉末组合物和有机粘合剂。
[0015] 一种制造烧结部件的方法，
其包括步骤：
[0016] a)制备如上提出的金属注射成型原料；
[0017]
b)将所述原料模制成未烧结坯；
[0018] c)除去有机粘合剂；
[0019] d)在还原气氛中在1200-1400℃的温度下烧结所得坯；
[0020] e)冷却所述烧结部件，
[0021] f)任选对所述部件施以后烧结处理，
如沉淀硬化、
表面硬化、
渗氮、
渗碳、
氮碳共渗
(nitrocarburizing)、
碳氮共渗(carbonitriding)、
感应淬火、
表面辊轧和/或喷丸硬化。
[0022] 由所述原料组合物制成的烧结部件，
所述部件具有理论密度的至少96％的密度和
高于800MPa的拉伸强度。
[0023] 发明详述
[0024] 不锈钢粉末组合物包括至少一种铁基粉末和/或纯铁粉。
该铁基粉末和/或纯铁粉
可通过铁熔体和任选合金元素的水雾化或气体雾化制造。可进一步对雾化粉末施以还原退
火法，
并任选使用扩散合金化法进一步合金化。
或者，
铁粉可以通过氧化铁的还原来制造。
[0025] 铁或铁基粉末组合物的粒度是这样的：
中值粒度为20-60μm，
优选20-45μm，
最优选
25-45μm，
更优选25-35μm。此外，
X99优选应最大120μm，
优选最大100μm(X99是指99％的粒子
具有小于X99的粒度)。
[0026]
铜Cu会通过固溶硬化增强强度和硬度。Cu也利于在烧结过程中形成烧结颈，
铜在达到烧结温度之前熔融，
以提供所谓的液相烧结。所述粉末可任选与0-5重量％或3-5
重量％的量的Cu(优选为Cu粉末形式)混合。
[0027] 可任选将其它物质，
如硬相材料和机械加工性增强剂，
如MnS、
MoS2、
CaF2、
不同种类
的矿物质等添加到铁基粉末组合物中。
[0028] 可以通过混合上述铁基粉末组合物和粘合剂制备原料组合物。
[0029] 至少一种有机粘合剂形式的粘合剂可以以30-65体积％，
优选35-60体积％，
选40-55体积％的浓度存在于原料组合物中。在本说明书中使用术语粘合剂时，
也包括MIM原料中常见的其它有机物质，
例如脱模剂、润滑剂、润湿剂、流变改性剂、
分散剂。合适的有
机粘合剂的实例是蜡、
聚烯烃，
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做薄壁产品最头疼的就是缩水，尤其是PP料，壁厚0.8-1.2mm的深腔产品，浇口附近容易出缩痕。分享一下最近调整的一套模具经验：
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模具排气是注塑成型中不可忽视的环节。排气不良会导致困气、烧焦、填充不饱等缺陷。
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透气钢价格不菲但在关键位置效果非常显著，建议在模具设计阶段就规划好排气方案。
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