CN101433961A - 一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法 - Google Patents
一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其步骤包括：a.粘接树脂的制备；b.喂料制备，将合金钢粉与粘接树脂混合，进行造粒得到喂料颗粒；c.注射成型，通过注射成型与腔体相似的注射胚；d.脱脂，再用溶剂溶掉粘接树脂；e.烧结，最后将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。本发明的优点为：1.产品质量稳定，一致性好，通过模具成形保证了批量产品的尺寸一致性。2.生产效率高，批量交货周期短。一模四腔的模具，每天可以注射出8000件左右的产品。能够满足移动通讯市场基站建设快速发展的要求。3.节能高效，原材料基本100％利用。4.生产成本低，加工工序少，批量生产比现行加工方法可以低30％以上的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种合金钢腔体的制造方法，具体为一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，广泛应用于电子对抗、遥感、遥测、雷达、导弹、数据通讯线路、移动通讯等领域。
背景技术
现行的制造办法是CNC(计算机数字控制机床Computer number control)机械加工。该办法加工存在以下问题：
1、浪费原材料，从合金钢坯料加工为成品腔体时有80％左右的材料将被浪费。
2、产品一致性不好，质量波动大，机加工是逐一加工，存在单件之间差别大。
3、生产效率低，一台CNC机床一天只能生产约200件左右已初步加工的坯料。如果是纯坯料，一天只能加工不到100件。
4、产品成本高，加工工序多，批量交货周期长。
发明内容
本发明的发明目的是为了提供一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，以解决现有CNC机械加工制造方法的上述诸多问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。
一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其步骤包括：a、粘接树脂的制备；b、喂料制备，将合金钢粉与粘接树脂混合，进行造粒得到喂料颗粒；c、注射成型，通过注射成型与腔体相似的注射胚；d、脱脂，再用溶剂溶掉粘接树脂；e、烧结，最后将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。
步骤a中所述的粘接树脂为石蜡基粘结树脂，其组成和配比为：石蜡，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SA(苯乙烯-丙烯睛共聚物)三种有机物的质量比为0.74～0.79:0.20～0.25:0.01～0.05，上述三种有机物在125～135℃混炼2小时。
步骤b中，所述的合金钢粉与粘接树脂混合后，进行造粒得到喂料颗粒；喂料颗粒的粒径为1～3mm。
所述的合金钢粉与粘接树脂混合是在130-150℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒。
所述的合金钢粉为平均粒度在2～3μm的羰基铁粉和羰基镍粉。
所述的合金钢粉与粘接树脂的重量比为20:1.4-1.7。
在本发明的制备方法中，注射胚的尺寸上比腔体最终产品的尺寸要大。
在本发明的制备方法中，注射成型步骤采用注射机注射成型。
步骤c中，注射压力为35-75kg/cm2，注射速度为40-75cm3/s，料筒第一段温度为130～145℃，第二段温度为110～120℃，第三段温度为85～95℃，第四段温度为60～85℃，定模温度为28～38℃，动模温度为26～36℃。
步骤d中的溶剂为正庚烷。溶掉粘接树脂时的温度在44-46℃，时间为8小时。
步骤e热处理烧结在真空脱脂烧结一体炉进行，其在真空状态下通过阶段式升温过程将温度升至1260℃后、保温2小时，断电自然冷却10小时。
所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。
EVA树脂是乙烯-醋酸乙烯共聚物，一般醋酸乙烯(VA)含量在5％～40％。与聚乙烯相比，EVA由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛应用于发泡鞋料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。
由于采用了上述的技术方案，本发明的腔体相对密度可达到理论密度的96％以上，如达到7.6g/cm3，其力学性能和传统工艺锻造坯料的性能相当。由于采用了粉末注射成型技术，从工序步骤上大为减少。本发明将混合均匀好的合金钢粉和石蜡基粘结树脂形成的喂料颗粒加热到140℃后有很强的流动性，可以像塑料注塑一样将喂料注射到模具型腔内，所以产品的密度均匀性很好。再将粘结剂脱除后，进行加热烧结使产品致密。由于产品密度均匀，所以烧结时变形很小，提高了生产成品率，也提高了产品的尺寸精度。
本发明的优点和能解决的问题：
1、产品质量稳定，一致性好，通过模具成形保证了批量产品的尺寸一致性。
2、生产效率高，批量交货周期短。一模四腔的模具，每天可以注射出8000件左右的产品。能够满足移动通讯市场基站建设快速发展的要求。
3、节能高效，原材料基本100％利用。
4、生产成本低，加工工序少，批量生产比现行加工方法可以低30％以上的制造成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步阐述本发明的技术特点。
实施例1
a、将石蜡，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SA(苯乙烯-丙烯睛共聚物)质量比为0.75:0.20:0.05的三种有机物在125℃混炼2小时。
b、将平均粒度为2μm的羰基铁粉与粘接树脂在135℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒；喂料颗粒的粒径为3mm；所述的羰基镍粉与粘接树脂的重量比为20:1.4。
c、通过注射机注射成型与腔体相似的注射胚，所述的注射压力为65kg/cm2，注射速度为55cm3/s，料筒第一段温度为135℃，第二段温度为118℃，第三段温度为88℃，第四段温度为80℃，定模温度为38℃，动模温度为36℃。
d、再用正庚烷作为溶剂，溶掉粘接树脂时的温度在46℃，时间为8小时。
e、将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。断电自然冷却10小时，得到所需腔体。
实施例2
a、将石蜡，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SA(苯乙烯-丙烯睛共聚物)质量比为0.79:0.20:0.01的三种有机物在135℃混炼2小时。
b、将平均粒度为2μm的羰基铁粉与粘接树脂在140℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒；喂料颗粒的粒径为2mm；所述的羰基镍粉与粘接树脂的重量比为20:1.5。
c、通过注射机注射成型与腔体相似的注射胚，所述的注射压力为35kg/cm2，注射速度为40cm3/s，料筒第一段温度为130℃，第二段温度为110℃，第三段温度为85℃，第四段温度为70℃，定模温度为28℃，动模温度为28℃。
d、再用正庚烷作为溶剂，溶掉粘接树脂时的温度在46℃，时间为8小时。
e、将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。断电自然冷却10小时，得到所需腔体。
实施例3
a、将石蜡，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SA(苯乙烯-丙烯睛共聚物)质量比为0.76:0.21:0.03的三种有机物在125℃混炼2小时。
b、将平均粒度为3μm的羰基铁粉与粘接树脂在135℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒；喂料颗粒的粒径为1mm；所述的羰基镍粉与粘接树脂的重量比为20:1.5。
c、通过注射机注射成型与腔体相似的注射胚，所述的注射压力为40kg/cm2，注射速度为45cm3/s，料筒第一段温度为145℃，第二段温度为115℃，第三段温度为85℃，第四段温度为80℃，定模温度为30℃，动模温度为30℃。
d、再用正庚烷作为溶剂，溶掉粘接树脂时的温度在45℃，时间为8小时。
e、将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。断电自然冷却10小时，得到所需腔体。
实施例4
a、将石蜡，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SA(苯乙烯-丙烯睛共聚物)质量比为0.77:0.20:0.03的三种有机物在125℃混炼2小时。
b、将平均粒度为3μm的羰基铁粉与粘接树脂在140℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒；喂料颗粒的粒径为3mm；所述的羰基镍粉与粘接树脂的重量比为20:1.7。
c、通过注射机注射成型与腔体相似的注射胚，所述的注射压力为45kg/cm2，注射速度为45cm3/s，料筒第一段温度为145℃，第二段温度为120℃，第三段温度为95℃，第四段温度为85℃，定模温度为38℃，动模温度为38℃。
d、再用正庚烷作为溶剂，溶掉粘接树脂时的温度在46℃，时间为8小时。
e、将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。断电自然冷却10小时，得到所需腔体。
实施例5
a、将石蜡，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SA(苯乙烯-丙烯睛共聚物)质量比为0.78:0.20:0.02的三种有机物在135℃混炼2小时。
b、将平均粒度为2.5μm羰基镍粉与粘接树脂在140℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒；喂料颗粒的粒径为2mm；所述的羰基镍粉与粘接树脂的重量比为20:1.6。
c、通过注射机注射成型与腔体相似的注射胚，所述的注射压力为55kg/cm2，注射速度为55cm3/s，料筒第一段温度为145℃，第二段温度为115℃，第三段温度为95℃，第四段温度为85℃，定模温度为35℃，动模温度为35℃。
d、再用正庚烷作为溶剂，溶掉粘接树脂时的温度在45℃，时间为8小时。
e、将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。断电自然冷却10小时，得到所需腔体。
实施例6
a、将石蜡，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SA(苯乙烯-丙烯睛共聚物)质量比为0.79:0.20:0.01的三种有机物在130℃混炼2小时。
b、将平均粒度为2μm羰基镍粉与粘接树脂在145℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒；喂料颗粒的粒径为2mm；所述的羰基镍粉与粘接树脂的重量比为20:1.5。
c、通过注射机注射成型与腔体相似的注射胚，所述的注射压力为75kg/cm2，注射速度为75cm3/s，料筒第一段温度为130℃，第二段温度为110℃，第三段温度为85℃，第四段温度为80℃，定模温度为28℃，动模温度为28℃。
d、再用正庚烷作为溶剂，溶掉粘接树脂时的温度在44℃，时间为8小时。
e、将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。断电自然冷却10小时，得到所需腔体。
实施例7
a、将石蜡，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SA(苯乙烯-丙烯睛共聚物)质量比为0.75:0.24:0.01的三种有机物在125℃混炼2小时。
b、将平均粒度为3μm羰基镍粉与粘接树脂在145℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒；喂料颗粒的粒径为1mm；所述的羰基镍粉与粘接树脂的重量比为20:1.4。
c、通过注射机注射成型与腔体相似的注射胚，所述的注射压力为55kg/cm2，注射速度为55cm3/s，料筒第一段温度为135℃，第二段温度为115℃，第三段温度为90℃，第四段温度为82℃，定模温度为30℃，动模温度为30℃。
d、再用正庚烷作为溶剂，溶掉粘接树脂时的温度在46℃，时间为8小时。
e、将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。断电自然冷却10小时，得到所需腔体。
实施例8
a、将石蜡，EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，SA(苯乙烯-丙烯睛共聚物)质量比为0.74:0.25:0.01的三种有机物在130℃混炼2小时。
b、将平均粒度为3μm羰基镍粉与粘接树脂在150℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒；喂料颗粒的粒径为3mm；所述的羰基镍粉与粘接树脂的重量比为20:1.6。
c、通过注射机注射成型与腔体相似的注射胚，所述的注射压力为65kg/cm2，注射速度为65cm3/s，料筒第一段温度为140℃，第二段温度为115℃，第三段温度为90℃，第四段温度为85℃，定模温度为35℃，动模温度为35℃。
d、再用正庚烷作为溶剂，溶掉粘接树脂时的温度在45℃，时间为8小时。
e、将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体。所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。断电自然冷却10小时，得到所需腔体。
Claims (9)
1、一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其步骤包括：a、粘接树脂的制备；b、喂料制备，将合金钢粉与粘接树脂混合，进行造粒得到喂料颗粒；c、注射成型，通过注射成型与腔体相似的注射胚；d、脱脂，再用溶剂溶掉粘接树脂；e、烧结，最后将注射胚进行热处理烧结得到所需腔体；其特征在于：所述的粘接树脂为石蜡基粘结树脂，其组成和配比为：石蜡、EVA和SA三种有机物的质量比为0.74～0.79:0.20～0.25:0.01～0.05，上述三种有机物在125～135℃混炼2小时。
2、根据权利要求1所述的一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其特征在于：步骤b中，喂料颗粒的粒径为1～3mm。
3、根据权利要求1所述的一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其特征在于：所述的合金钢粉与粘接树脂混合是在130-150℃的温度范围内通过密炼机混合，再通过挤出机混炼好后，用粉碎机制成喂料颗粒。
4、根据权利要求1所述的一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其特征在于：所述的合金钢粉与粘接树脂的重量比为20:1.4-1.7。
5、根据权利要求1所述的一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其特征在于：所述的合金钢粉为平均颗粒范围在2～3μm的羰基铁粉和羰基镍粉。
6、根据权利要求1所述的一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其特征在于：步骤c中，注射压力为35-75kg/cm2，注射速度为40-75cm3/s，料筒第一段温度为130～145℃，第二段温度为110～120℃，第三段温度为85～95℃，第四段温度为60～85℃，定模温度为28～38℃，动模温度为26～38℃。
7、根据权利要求1所述的一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其特征在于：步骤d中的溶剂为正庚烷。溶掉粘接树脂时的温度在44-46℃，时间为8小时。
8、根据权利要求1所述的一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其特征在于：步骤e热处理烧结在真空脱脂烧结一体炉进行，在真空状态下通过阶段式升温过程将温度升至1260℃后，保温2小时，断电自然冷却10小时。
9、根据权利要求8所述的一种微波隔离器/环形器腔体的制造方法，其特征在于：所述阶段式升温过程为先在10小时以内，将温度升至600℃，再在3小时内将温度升至1000℃，接着在2小时内，将温度升至1260℃，在1260℃下保温2小时。
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