CN105414551A - 一种粉末注射成型（mim)粉末混合压制设备及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备及其工艺，其粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备包括压面滚筒和输料机构，输料机构包括圆锥形出料口、螺旋推送器、加热装置和入料口，输料机构的圆锥形出料口位于压面滚筒上方，螺旋推送器的运输道外侧侧面安装有加热装置，螺旋推送器两端分别与入料口和圆锥形出料口相通；其产品压制方法包括粉末混合过程、粉末加温、搅拌、预挤压形成条形粉末结胚过程和粉末结胚压制成型过程；本发明能有效地减少粉末压制金属片的裂缝，其压制金属片材质具有更好的均匀度和整体性，且具有更大的密度，较好地提高了压制金属片的物理性能。

Description

一种粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备及其工艺

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体为一种粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备及产品压制方法。

背景技术

金属粉末注射成型（MetalPowderInjectionMolding，简称MIM）技术是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净成形技术。其基本工艺过程是：首先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经制粒后在加热塑化状态下用注射成型机注入模腔内固化成型，然后用化学或热分解的方法将成型坯中的粘结剂脱除，最后经烧结致密化得到最终产品。与传统工艺相比，MIM具有精度高、组织均匀、性能优异、生产成本低等特点，其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”

现有技术中，金属粉末进行注射加工时，其注射过程大多是经混料后直接输入到注射机进行产品成型，这个过程中，容易出现金属粉末和塑化剂混合混合不均匀、粉胶分离、批次不一致、注射金属产品密度分布不均以及存在产品裂纹等问题；此外，普通压制设备在产品脱模时，其脱模压力大时，不利于复杂构件的压制，且其产品在后期烧结和脱脂过程存在烧结收缩比例不均和脱脂不彻底的问题，不利于精密零部件的尺寸控制和后续涂膜工艺的质量，无法达到高密度，高精度零部件MIM制造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成型材质相对密度大、密度分布均匀且无裂缝的粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备及其工艺，以解决上述背景技术中提出的现有技术中，金属粉末和塑化剂混合混合不均匀，注射产品密度分布不均且存在间隙裂纹和一致性差等问题。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：一种粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备，包括压面滚筒和输料机构，输料机构包括圆锥形出料口和入料口，输料机构的圆锥形出料口位于压面滚筒上方；

其特征是：所述输料机构还包括螺旋推送器和加热装置，螺旋推送器的运输道外侧侧面安装有加热装置，螺旋推送器两端分别与入料口和圆锥形出料口相通，螺旋推送器的螺旋杆连接到螺旋推送器带动电机，螺旋推送器和螺旋推送器带动电机固定安装在配电控制机箱上方。

优选的，所述加热装置包括加热供电极、加热电阻节和加固套环，加热电阻节呈环形分布，加热电阻节中部连接加热供电极，加热电阻节外侧设置有加固套环。

优选的，所述输料机构成对分布在压面滚筒两侧，两输料机构共享一个压面滚筒。

一种粉末注射成型（MIM)粉末混合压制工艺，其特征在是：金属粉末原料混料搅拌后，将混合料通过粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备加温、挤压、搅拌、预挤压形成条型粉末结胚后碾压的过程；所述粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备，包括压面滚筒和输料机构，输料机构包括圆锥形出料口和入料口，输料机构的圆锥形出料口位于压面滚筒上方；所述输料机构还包括螺旋推送器和加热装置，螺旋推送器的运输道外侧侧面安装有加热装置，螺旋推送器两端分别与入料口和圆锥形出料口相通，螺旋推送器的螺旋杆连接到螺旋推送器带动电机，螺旋推送器和螺旋推送器带动电机固定安装在配电控制机箱上方本发明的工作原理是：金属与塑化剂粉末混料加入到输料机构的入料口后，其混料经螺旋推送器搅拌输送，并通过加热装置对其金属与塑化剂混料粉末进行均匀加热，金属与塑化剂混料粉末经过加热后，其混料的流动性和均匀性能得到一定的提高，其具有较好流动性的混料从圆锥出料口被挤压出，形成条型混料；其流动性的增大，能有效的避免因压制力过大而产生裂缝，同时其粉末受到的压制力的能被均匀的分散，其混合喂料压制体密度分布更为均匀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备及工艺具有：1）密度高且分布均匀；常规设备压制密度一般最高为7.1g/cm3，本发明的压制密度可达到7.30-7.50g/cm3，本发明的压制密度分布中密度差比常规压制工艺低0.1～0.2g/cm3。2）抗压强度高；常规工艺的抗压强度约为10-20MPa，本发明的抗压强度则为20-30MPa，提高了1.25-2倍，抗压强度的提高可以大大降低产品在转移过程中出现的掉边、掉角等缺陷，有利于制备形状复杂的零件。3)脱模压力小；常规工艺脱模压力高达55-75MPa，而本发明压制产品的脱模压力约为10-20MPa，其降低幅度超过60%；低的脱模压力更易于压制形状复杂的零件和减小模具磨损从而延长其使用寿命。4）表面裂缝少，成品率高；由于密度和均匀性提高，其产品的平整光滑性大大提高，裂缝和孔泡大大减少，其成品率可达98%。

附图说明

图1为本发明方案一结构示意图。

图2为本发明方案二结构示意图。

图3为本发明加热装置结构示意图。

图中：1是压面滚筒，2是圆锥形出料口，3是螺旋推送器，4是加热装置，5是入料口，6是螺旋推送器带动电机，7是配电控制机箱，41是加热供电极，42是加热电阻节，43是加固套环。

具体实施方式

下面结合附图（图1至图3），对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

本发明所描述的粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备，包括压面滚筒1和输料机构，输料机构包括圆锥形出料口2、螺旋推送器3、加热装置4和入料口5，输料机构的圆锥形出料口2位于压面滚筒1上方，螺旋推送器3的运输道外侧侧面安装有加热装置4，螺旋推送器3两端分别与入料口5和圆锥形出料口2相通，螺旋推送器3的螺旋杆连接到螺旋推送器带动电机6，螺旋推送器3和螺旋推送器带动电机6固定安装在配电控制机箱7上方；加热装置4包括加热供电极41、加热电阻节42和加固套环43，加热电阻节42呈环形分布，加热电阻节42中部连接加热供电极41，加热电阻节42外侧设置有加固套环43。

对应实施例1中的粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备混合压制工艺是：金属粉末原料混料搅拌后，将混合料通过粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备加温、挤压、搅拌、预挤压形成条型粉末结胚后碾压的过程；所述粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备，包括压面滚筒(1)和输料机构，输料机构包括圆锥形出料口(2)和入料口(5)，输料机构的圆锥形出料口(2)位于压面滚筒(1)上方；所述输料机构还包括螺旋推送器(3)和加热装置(4)，螺旋推送器(3)的运输道外侧侧面安装有加热装置(4)，螺旋推送器(3)两端分别与入料口(5)和圆锥形出料口(2)相通，螺旋推送器(3)的螺旋杆连接到螺旋推送器带动电机(6)，螺旋推送器(3)和螺旋推送器带动电机(6)固定安装在配电控制机箱(7)上方。

实施例2

如实施例1所述的粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备不同之处在于：所述输料机构成对分布在压面滚筒1两侧，两输料机构共享一个压面滚筒1。

Claims (4)

1.一种粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备，其特征是：包括压面滚筒(1)和输料机构，输料机构包括圆锥形出料口(2)和入料口(5)，输料机构的圆锥形出料口(2)位于压面滚筒(1)上方；所述输料机构还包括螺旋推送器(3)和加热装置(4)，螺旋推送器(3)的运输道外侧侧面安装有加热装置(4)，螺旋推送器(3)两端分别与入料口(5)和圆锥形出料口(2)相通，螺旋推送器(3)的螺旋杆连接到螺旋推送器带动电机(6)，螺旋推送器(3)和螺旋推送器带动电机(6)固定安装在配电控制机箱(7)上方。

2.一种粉末注射成型（MIM)粉末混合压制工艺，其特征在是：金属粉末原料混料搅拌后，将混合料通过粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备加温、挤压、搅拌、预挤压形成条型粉末结胚后碾压的过程；所述粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备，包括压面滚筒(1)和输料机构，输料机构包括圆锥形出料口(2)和入料口(5)，输料机构的圆锥形出料口(2)位于压面滚筒(1)上方；所述输料机构还包括螺旋推送器(3)和加热装置(4)，螺旋推送器(3)的运输道外侧侧面安装有加热装置(4)，螺旋推送器(3)两端分别与入料口(5)和圆锥形出料口(2)相通，螺旋推送器(3)的螺旋杆连接到螺旋推送器带动电机(6)，螺旋推送器(3)和螺旋推送器带动电机(6)固定安装在配电控制机箱(7)上方。

3.根据权利要求1所述粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备，其特征是：所述加热装置(4)包括加热供电极(41)、加热电阻节(42)和加固套环(43)，加热电阻节(42)呈环形分布，加热电阻节(42)中部连接加热供电极(41)，加热电阻节(42)外侧设置有加固套环(43)。

4.根据权利要求1或2所述的粉末注射成型（MIM)粉末混合压制设备，其特征是：所述输料机构成对分布在压面滚筒(1)两侧，两输料机构共享一个压面滚筒(1)。