CN101391303B - 一种制造手机转轴的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种制造手机转轴的方法，该方法包括：将不锈钢粉与粘接剂在165-180℃的温度下混合，将所得混合物注射成型形成手机转轴坯件，将所得手机转轴坯件进行脱脂处理以脱除其中的粘接剂，然后进行烧结，制备得到手机转轴。本发明提供的制造手机转轴的方法利用金属注射成型工艺，可以一次成型，制得的手机转轴无需后续加工、内部组织结构均匀、尺寸精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造通讯器材零部件的方法，更具体地说，涉及一种制造手机转轴的方法。
背景技术
手机转轴的结构复杂，内部具有多处通孔或交叉孔、台阶、凹槽等结构。通常采用精密铸造等工艺生产。所述精密铸造工艺通常包括熔模制造、型壳加工定型、高压蒸汽脱蜡、型壳焙烧、熔炼浇铸等过程，可能还需要后续机加工，工序多且复杂，特别是对于微小的通孔或交叉孔，加工难度较大。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的利用精密铸造等工艺制造手机转轴的工序多且复杂、对于微小的通孔或交叉孔加工难度较大的缺点，提供一种可一次成型、加工精度高的制造手机转轴的工艺方法。
本发明提供的制造手机转轴的方法包括：将不锈钢粉与粘接剂在165-180℃的温度下混合，将所得混合物注射成型形成手机转轴坯件，将所得手机转轴坯件进行脱脂处理以脱除其中的粘接剂，然后进行烧结，制备得到手机转轴。
本发明提供的制造手机转轴的方法利用金属注射成型工艺，可以一次成型，制得的手机转轴无需后续加工、内部组织结构均匀、尺寸精度高。
具体实施方式
本发明提供的制造手机转轴的方法包括：将不锈钢粉与粘接剂在165-180℃的温度下混合，将所得混合物注射成型形成手机转轴坯件，将所得手机转轴坯件进行脱脂处理以脱除其中的粘接剂，然后进行烧结，制备得到手机转轴。
根据本发明提供的制造手机转轴的方法，所述粘接剂的作用是粘接不锈钢粉颗粒，使粘接剂与不锈钢粉的混合物在注射成型机料筒中加热具有流变性和润滑性，即带动不锈钢粉流动的载体。优选情况下，所述粘接剂为含有5-20重量份的乙烯-乙酸乙烯共聚物、45-70重量份的石蜡、5-15重量份的巴西棕榈蜡、5-20重量份的高密度聚乙烯和1-10重量份的硬脂酸的混合粘接剂。更优选情况下，所述粘接剂通过将所述混合粘接剂在160-180℃的温度下混合1-3小时而得到。在所述粘接剂中，所述石蜡和巴西棕榈蜡作为增塑剂，用来调节聚合物的流动特性。所述的硬脂酸作为表面活性剂，用于改善粉末与粘接剂的相容性，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物和高密度聚乙烯可以增加所述粘接剂的粘接强度。可以将所述粘接剂成分置于混料机中，在160-180℃温度下混合1-3小时，使其熔化并混合均匀。
所述高密度聚乙烯是指密度大于0.94g/cm3，分子量大于300万的乙烯聚合物。
可以根据实际需要来选择所述不锈钢粉的颗粒大小，从理论上讲，颗粒越细，比表面积也越大，越易于成型和烧结。作为一种具体的实施方式，所述不锈钢粉的颗粒大小为不大于20μm，例如0.5-20μm。
优选情况下，所述将不锈钢粉与粘接剂混合时，不锈钢粉与粘结剂的体积比为55-80∶20-45，混合的时间为1-3小时。使不锈钢粉与粘接剂混合均匀。
所述注射成型的条件是：注射温度为130-150℃、注射压力为40-70MPa、模温为40-60℃。在所述注射成型过程中，不锈钢粉和粘接剂的混合物在注射成型机料筒内以130-150℃的温度被加热成具有流变性的塑性物料，并在40-70MPa的注射压力下注入模具中，在模温40-60℃的条件下形成坯件。
所述脱脂处理的作用是去除坯件内所含有的有机粘接剂，使粘接剂从坯件的不同部位沿着颗料之间的微小通道逐渐地排出，而不降低毛坯的强度。所述脱脂处理可以包括：将所述坯件放入三氯乙烯液体中加热到40-60℃保温3-6小时，然后将所述坯件放到脱脂炉中，在氢气保护下以10-15℃/min的升温速度加热至200-350℃并保温0.5-2小时，然后继续升温至450-600℃并保温0.5-2小时。从而可以使部分粘接剂(例如部分石蜡)先溶入三氯乙烯中而脱去；然后使剩余的粘接剂在高温下熔化而脱去，所述氢气可以保护坯件在脱脂过程中不被氧化，逐步升温可以使所述坯件在脱脂的同时保持一定的强度。
烧结能使多孔的脱脂坯件收缩致密化，成为具有一定组织和性能的制品。优选情况下，所述烧结包括：先将脱脂处理后的坯件加热至800-900℃预烧结1-3小时，使所述脱脂坯件收缩，并脱去残留的粘接剂；再置于真空炉中，在1200-1400℃的温度下烧结1-3小时，使所述坯件进一步收缩致密化，形成具有所需性能的手机转轴。
下面通过实施例来详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1：
制备粘接剂：将含有5重量份的乙烯-乙酸乙烯共聚物、70重量份的石蜡、5重量份的巴西棕榈蜡、10重量份的高密度聚乙烯、10重量份的硬脂酸的混合粘接剂在160℃温度下混合3小时；
将不锈钢粉与粘接剂混合：按体积比，将不锈钢粉与粘结剂以55∶45的比例在165℃温度下混合3小时；
注射成型：将所述不锈钢粉与粘接剂的混合物在注射温度130℃、注射压力40MPa、模温40℃的条件下注射成型，形成坯件。
脱脂：将所述坯件放入三氯乙烯液体中加热到40℃保温6小时，然后将坯件放到脱脂炉中，在氢气保护下以10℃/min的升温速度加热至200℃并保温0.5小时，然后继续升温至450℃并保温2小时。
烧结：先将脱脂坯件加热至800℃预烧结1小时，再置于真空炉中，在1250℃下烧结1小时。
实施例2：
制备粘接剂：将含有10重量份的乙烯-乙酸乙烯共聚物、60重量份的石蜡、10重量份的巴西棕榈蜡、15重量份的高密度聚乙烯、5重量份的硬脂酸的混合粘接剂在170℃温度下混合1小时；
将不锈钢粉与粘接剂混合：按体积比，将不锈钢粉与粘结剂以65∶35的比例在175℃温度下混合2小时；
注射成型：将所述不锈钢粉与粘接剂的混合物在注射温度140℃、注射压力50MPa、模温50℃的条件下注射成型，形成坯件。
脱脂：将所述坯件放入三氯乙烯液体中加热到50℃保温4小时，然后将坯件放到脱脂炉中，在氢气保护下以12℃/min速度加热至300℃并保温0.5小时，继续升温至550℃并保温1小时。
烧结：先将脱脂坯件加热至850℃预烧结2小时，再置于真空炉中，在1330℃下烧结2小时。
实施例3：
制备粘接剂：将含有20重量份的乙烯-乙酸乙烯共聚物、50重量份的石蜡、15重量份的巴西棕榈蜡、5重量份的高密度聚乙烯、10重量份的硬脂酸的混合粘接剂在160℃温度下混合1小时；
将不锈钢粉与粘接剂混合：按体积比，将不锈钢粉与粘结剂以80∶20的比例在180℃温度下混合1小时；
注射成型：将所述不锈钢粉与粘接剂的混合物在注射温度150℃、注射压力60MPa、模温60℃的条件下注射成型，形成坯件。
脱脂：将所述坯件放入三氯乙烯液体中加热到60℃保温3小时，然后将坯件放到脱脂炉中，在氢气保护下以15℃/min速度加热至350℃并保温0.5小时，然后继续升温至600℃并保温0.5小时。
烧结：先将脱脂坯件加热至900℃作预烧结2小时，再置于真空炉中，在1380℃下烧结3小时。
对比例：
通过精密铸造工艺来制造手机转轴，该工艺包括：
熔模制造：将50重量份的石蜡、46重量份的松香和4重量份的硬脂酸混合、压制成形，得到熔模；
型壳加工定型：浸涂料及撒沙25次、除湿干燥；
高压蒸气脱蜡：将熔模采用0.8MPa的蒸气压力下蒸气脱蜡；
型壳焙烧：用油炉进行焙烧，温度为800℃，保温时间3小时；
将不锈钢在1700℃下熔炼后浇铸，冷却后得到手机转轴。
精密铸造的手机转轴性能与注射成形的手机转轴性能比较如表1所示。
表1精密铸造的手机转轴性能与注射成形的手机转轴性能比较
| 性能 | 对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 表面粗糙度/μm | 5 | 1.5 | 1 | 1 |
| 4mm直径的公差/mm | ±0.2 | ±0.07 | ±0.08 | ±0.06 |
| 最小孔直径/mm | 2 | 0.6 | 0.5 | 0.4 |
| 性能 | 对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 2mm直径的盲孔最大深度/mm | 2 | 18 | 18 | 20 |
| 抗拉强度/MPa | 440 | 605 | 630 | 650 |
从上述实施例和对比例的比较结果可以看出，本发明提供的金属注射成型方法与精密铸造方法相比较，可以获得表面粗糙度更低、强度更高、孔径更小、盲孔更深和公差更小的不锈钢手机转轴。
Claims (4)
1.一种制造手机转轴的方法，该方法包括：
将不锈钢粉与粘接剂在165-180℃的温度下混合，其中所述粘接剂为含有5-20重量份的乙烯-乙酸乙烯共聚物、45-70重量份的石蜡、5-15重量份的巴西棕榈蜡、5-20重量份的高密度聚乙烯和1-10重量份的硬脂酸的混合粘接剂，并将该混合粘接剂在160-180℃的温度下混合1-3小时而得到所述粘接剂；
将所述不锈钢粉与所述粘接剂混合所得的混合物注射成型形成手机转轴坯件；
将所得手机转轴坯件进行脱脂处理以脱除其中的粘接剂，其中所述脱脂处理包括：将所述手机转轴坯件放入三氯乙烯液体中加热到40-60℃保温3-6小时，然后将所述手机转轴坯件放到脱脂炉中，在氢气保护下以10-15℃/min的升温速度加热至200-350℃并保温0.5-2小时，然后继续升温至450-600℃并保温0.5-2小时；
然后对所述手机转轴坯件进行烧结，以制备得到手机转轴，其中所述烧结包括：先将脱脂处理后的所述手机转轴坯件加热至800-900℃预烧结1-3小时，再置于真空炉中在1200-1400℃的温度下烧结1-3小时。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述不锈钢粉的颗粒大小为不大于20μm。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述将不锈钢粉与粘接剂混合时，不锈钢粉与粘结剂的体积比为55-80∶20-45，混合的时间为1-3小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述注射成型的条件是：注射温度为130-150℃、注射压力为40-70MPa、模温为40-60℃。
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