CN101508022B - 粉末高频电磁波成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型、高效、节能、环保的粉末成形方法。该法将具有微波吸收性能或经过镀覆、包裹、添加吸波材料等方法处理后而具有微波吸收性能的成形用粉末通过给料系统喂入预先制作的模具的模腔中，模腔中的粉末在高频电磁波辐射下，吸波发热熔融或键联，充填整个模腔并致密化，经冷却脱模即得到成形制品。本发明所述成形方法相对粉末注射成形方法成本低、工艺简单、生产效率高，而且环境友好。

Description

粉末高频电磁波成形方法
技术领域
本发明涉及粉末成形方法，具体涉及一种粉末高频电磁波成形方法。
背景技术
材料(尤指金属粉末、陶瓷粉末)成形，由传统的铸造、机械加工、陶瓷制坯胎烧结、精密铸造、到粉末冶金压制/烧结，再到正在发展中的粉末注射成形，经历了若干的发展。他们适用于不同体积、精度、质量、大小、复杂程度、批量、应用领域的要求。正在发展中的粉末注射成形技术，是将金属、陶瓷粉末与粘结剂混炼成均匀的注射成形喂料，经制粒后在注射成形机上注射成形，获得成形坯经脱黏处理后烧结致密化成制品。其工艺过程大致如图1所示。
粉末注射成形尤其适合精密、复杂、微小型、大批量近净成形零部件的生产。发展至今，在成形条件、粉末成本、黏结剂的选择、脱黏工艺、制品精确度等诸多方面尚有许多问题有待彻底解决。尤其是粉末注射成形工艺周期长而复杂，对粉末要求高，形成喂料的黏结剂在烧结前需脱除，既浪费了宝贵的资源，又污染了环境，更使得粉末注射成形产品成本居高不下。这些不足影响了粉末注射成形技术的发展和应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型、高效、节能、环保的粉末成形方法。该方法是将具有微波吸收性能或经过镀覆、包裹、添加吸波材料等方法处理后而具有微波吸收性能的成形用粉末通过给料系统喂入预先制作的模具模腔中，模腔中的粉末在高频电磁波辐射下，吸波发热熔融或键联，充填整个模腔并致密化，经冷却脱模即得到制品。
本发明的粉末高频电磁波成形方法中，高频电磁波的频率选择在300MHz以上。
本发明所用的成形粉末包括铁磁性、磁性元素粉末，陶瓷粉末，以及镀覆、包裹、混合、镶嵌、分子组装等方式人工复合、化合所制造的具有吸收高频电磁波性能的成形用粉末。
本发明的粉末高频电磁波成形方法中，对于吸收高频电磁波性能的粉末，可以直接注入模腔，对于吸收高频电磁波性能弱的，可经过振实、预压制等方法造粒，提高粉末致密性再进入模腔。
本发明的粉末高频电磁波成形方法中，模具必须设有粉末入口，对于高频电磁波不能穿透的材料制作的模具，还须设置高频电磁波辐射口，或在设置粉末入口时，考虑二者共用。
本发明的粉末高频电磁波成形方法中，给料系统必须带有振动或加压装置，以便在模腔内粉末受高频电磁波辐射熔融体积收缩时，及时补充粉末，以保证最终成形时，材料能充填整个模腔且致密化。
本发明的粉末高频电磁波成形方法中，可在模腔中预先固定若干与成形粉末不同材质的零件，而后再向模腔注入粉末或其预压颗粒，可以很方便地制造出冶金结合的多种不同材料复合、镶嵌的零部件。
本发明所述成形方法相对粉末注射成形方法成本低、工艺简单、生产效率高，而且环境友好。
附图说明
图1为材料成形工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体的实例，进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
实施例1：取纯羰基铁粉经过预压制造粒，装入给料料斗，振动模腔喂入，启动发射频率为3GHz的电磁波发射装置，电磁波通过辐射口向模腔辐射，羰基铁粉颗粒在模腔中受电磁波辐射熔融冶金致密化，并充填整个模腔，冷却，拆模，得到铁基制品。
实施例2：取包裹有羰基铁粉粘结相的钨粉，装入料斗，振动向模腔喂入，启动发射频率为6GHz的电磁波发射装置，电磁波穿透模具向模腔辐射，粉末粘结相受辐射熔融，钨粉在熔融粘结相的作用下，实现冶金结合，冷却，拆模，得到钨基制品。
实施例3：在模腔中固定一个管内装满非吸波材料且两端堵塞的陶瓷管，而后将已按一定比例混匀的羰基铁粉、羰基镍粉预压制颗粒，振动喂入模腔，启动发射频率为12GHz的电磁波发射装置，电磁波通过辐射口辐射入模腔，腔内铁镍颗粒受辐射熔融，实现冶金结合，冷却，拆模，得到铁镍合金与陶瓷复合材料。
实施例4：向模腔中喂入氧化铝粉与氧化镁粉(质量比9∶1)的混合粉，振实后，启动发射频率为400MHz的电磁波发射装置，电磁波通过辐射口辐射入模腔，陶瓷粉吸波发热，颗粒间键联，实现致密化，冷却，拆模，得到致密的氧化铝陶瓷零件。
实施例5：在模腔中固定一铜制异形三通，三通内装满非吸波材料，三管口堵塞，喂入混有5％石墨粉的氮化硼粉，启动发射频率为900MHz的电磁波发射装置，电磁波通过辐射口辐射入模腔，陶瓷粉吸波发热，颗粒间键联，实现致密化，冷却，拆模，得到陶瓷与铜复合零件。

Claims (3)

1.一种粉末高频电磁波成形方法，其特征在于本方法是将具有微波吸收性能的成形粉末，通过给料系统喂入预先制作的模具模腔中，模腔中预先固定若干与成形粉末不同材质的零件，模腔中的粉末在高频电磁波辐射下，吸波发热熔融或键联，充填整个模腔并致密化，经冷却脱模即制造出冶金结合的多种不同材料复合、镶嵌的零部件；其中所述高频电磁波的频率选择在300MHz以上，所述成形粉末包括铁磁性、磁性元素粉末、陶瓷粉末，或者经过对非吸波材料制作的粉末进行镀覆、包裹、混合、镶嵌或分子组装的人工复合或化合方法所制造的具有吸收高频电磁波性能的成形粉末；所述给料系统带有振动或加压装置，以便在模腔内粉末受高频电磁波辐射熔融体积收缩时，及时补充粉末，以保证最终成形时，材料能充填整个模腔且致密化。
2.根据权利要求1所述的粉末高频电磁波成形方法，其特征在于：所述粉末通过给料系统喂入将粉末直接注入模腔，或经过振实、预压制方法造粒，提高粉末致密性后再喂入模腔。
3.根据权利要求1所述的粉末高频电磁波成形方法，其特征在于：所述模具设有粉末入口，对于高频电磁波不能穿透的材料制作的模具，还设置高频电磁波辐射口，或在设置粉末入口时，二者共用。
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