CN105458268B - 一种用于粉末注射成形产品的烧结制具及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于粉末注射成形产品的烧结制具及其制作方法，所述方法包括将重量百分比50％～70％的叶腊石粉末、10％～30％的刚玉粉与10％～20％的成形剂一起搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。本发明还公开了一种用于粉末注射成形产品的烧结制具。采用由本发明的方法制作的烧结制具，能够有效解决粉末注射成形产品的烧结制具成本高、产品容易烧结变形，烧结后处理费用高的问题。

Description

一种用于粉末注射成形产品的烧结制具及其制作方法
技术领域
本发明涉及烧结制具的制备工艺，尤其是一种用于粉末注射成形产品的烧结制具及其制作方法。
背景技术
随着粉末冶金产品市场需求及发展趋势，复杂结构产品的应用需求越来越广。由于传统粉末冶金技术及装备、模具结构的局限性，不能成形复杂结构的粉体材料产品。粉末注射成形技术是传统粉末冶金技术与现代塑料成形技术相结合发展而成的近净形成形新技术，良好地解决了复杂结构粉体材料产品成形的技术难题。
由于粉末注射成形异形结构产品往往存在结构形状复杂，缺乏良好的烧结支撑结构问题，烧结加工过程中导致产品的严重变形，给产品的后续加工造成严重的困难，后续处理的加工费用成本显著上升。因而，对粉末注射成形异形结构产品的烧结加工的变形控制具有极其重要的技术经济价值。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于粉末注射成形产品的烧结制具及其制作方法，解决粉末注射成形产品的烧结变形的质量控制难、制具成本高的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法，该方法包括：将重量百分比50％～70％的叶腊石粉末、10％～30％的刚玉粉与10％～20％的成形剂一起搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
在进一步的技术方案中，该方法包括：将重量百分比70％的叶腊石粉末与15％的刚玉粉预混合，再加入15％PVA溶液，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
在进一步的技术方案中，该方法包括：将重量百分比65％的叶腊石粉末与20％的刚玉粉预混合，再加入7％的58号石蜡和8％的HDPE，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
在进一步的技术方案中，该方法包括：将重量百分比60％的叶腊石粉末与25％的刚玉粉预混合，再加入10％的58号石蜡和5％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
在进一步的技术方案中，该方法包括：将重量百分比50％的叶腊石粉末与30％的刚玉粉预混合，再加入12％的58号石蜡和8％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，该用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用如下的制作方法制成的烧结制具，该方法包括：将重量百分比50％～70％的叶腊石粉末、10％～30％的刚玉粉与10％～20％的成形剂一起搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，该用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用如下的制作方法制成的烧结制具，该方法包括：将重量百分比70％的叶腊石粉末与15％的刚玉粉预混合，再加入15％PVA溶液，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，该用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用如下的制作方法制成的烧结制具，该方法包括：将重量百分比65％的叶腊石粉末与20％的刚玉粉预混合，再加入7％的58号石蜡和8％的HDPE，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，该用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用如下的制作方法制成的烧结制具，该方法包括：将重量百分比60％的叶腊石粉末与25％的刚玉粉预混合，再加入10％的58号石蜡和5％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，该用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用如下的制作方法制成的烧结制具，该方法包括：将重量百分比50％的叶腊石粉末与30％的刚玉粉预混合，再加入12％的58号石蜡和8％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
本发明的有益效果：
本发明有效解决了粉末注射成形产品的烧结制具使用成本高、产品容易烧结变形，烧结后处理费用高的技术难题。传统的异形结构产品的烧结支撑所用的制具大多采用精细化工产品或同质粉末冶金原料，如精细陶瓷粉末(ZrO2、Al2O3)、不锈钢粉末(SUS316L、17-4PH)等；由于特殊结构异形制品烧结制具经过高温处理后，便不可重复使用，价格极为昂贵。本发明的优势在于：一方面，本发明用于制作烧结制具的材料的成本极为低廉，是以往烧结制具材料成本的5～10％左右，另一方面，经过本发明对烧结制具的材质组成的优化，使用本发明制作的烧结制具，能够对粉末注射成形异形结构产品在烧结过程中提供良好的烧结支撑，杜绝产品的严重变形，使得产品烧结后的精度显著提高，能够达到粉末注射成形产品的尺寸公差±0.3％的精度范围。本发明是有效解决复杂结构异型产品烧结变形控制问题的极佳的经济方法。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
在一些实施例中，一种用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法，包括：将重量百分比50％～70％的叶腊石粉末、10％～30％的刚玉粉与10％～20％的成形剂一起搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后成形。
将所得到的烧结制具用于粉末注射成形产品的烧结，作为异形粉末注射成形产品的烧结支撑，进行多次实验测试，所得到的粉末注射成形产品烧结后的精度偏差<±0.3％。
实施例1
根据粉末注射成形产品成品的3D结构结合粉末注射成形材料特性，设计产品素胚的3D结构；
根据粉末注射成形产品素胚的具体3D结构和粉末注射成形材料的特性，设计烧结制具的成形结构，并确定优选的材料配方；
将70％的叶腊石粉末与15％的刚玉粉预混合，再加入15％PVA溶液，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。在模内成形后，烧结制具还可以经过120～200℃的温度下的烘干处理。
将所得到的烧结制具用于粉末注射成形产品的烧结，作为一款150mm*10mm*2.5mm，质量25g的异形粉末注射成形产品的烧结支撑，进行多次实验测试，所得到的粉末注射成形产品烧结后的精度偏差小，所得到的粉末注射成形产品烧结后的尺寸公差控制在150mm±0.30mm内。
实施例2
根据粉末注射成形产品成品的3D结构结合粉末注射成形材料特性，设计产品素胚的3D结构；
根据粉末注射成形产品素胚的具体3D结构和粉末注射成形材料的特性，设计烧结制具的成形结构，并确定优选的材料配方；
将65％的叶腊石粉末与20％的刚玉粉预混合，再加入7％的58号石蜡和8％的HDPE，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。在模内成形后，烧结制具还可以经过120～200℃的温度下的烘干处理。
将所得到的烧结制具用于粉末注射成形产品的烧结，作为一款50mm*40mm*1.5mm，质量10g的异形粉末注射成形产品的烧结支撑，进行多次实验测试，所得到的粉末注射成形产品烧结后的精度偏差小，所得到的粉末注射成形产品烧结后的尺寸公差控制在50±0.15mm*40±0.12mm内。
实施例3
根据粉末注射成形产品成品的3D结构结合粉末注射成形材料特性，设计产品素胚的3D结构；
根据粉末注射成形产品素胚的具体3D结构和粉末注射成形材料的特性，设计烧结制具的成形结构，并确定优选的材料配方；
将60％的叶腊石粉末与25％的刚玉粉预混合，再加入10％的58号石蜡和5％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。在模内成形后，烧结制具还可以经过120～200℃的温度下的烘干处理。
将所得到的烧结制具用于粉末注射成形产品的烧结，作为一款Φ70mm*δ2.5mm，质量35g的异形粉末注射成形产品的烧结支撑，进行多次实验测试，所得到的粉末注射成形产品烧结后的精度偏差小，所得到的粉末注射成形产品烧结后的尺寸公差控制在Φ70±0.25mm*δ2.5mm内。
实施例4
根据粉末注射成形产品成品的3D结构结合粉末注射成形材料特性，设计产品素胚的3D结构；
根据粉末注射成形产品素胚的具体3D结构和粉末注射成形材料的特性，设计烧结制具的成形结构，并确定优选的材料配方；
将50％的叶腊石粉末与30％的刚玉粉预混合，再加入12％的58号石蜡和8％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。在模内成形后，烧结制具还可以经过120～200℃的温度下的烘干处理。
将所得到的烧结制具用于粉末注射成形产品的烧结，作为一款60mm*45mm*25mm，质量155g的异形粉末注射成形产品的烧结支撑，进行多次实验测试，所得到的粉末注射成形产品烧结后的精度偏差小，所得到的粉末注射成形产品烧结后的尺寸公差控制在60mm±0.15mm内。
在一个实施例中，一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，其是采用前述实施例1的制作方法制成的烧结制具，该方法包括：将重量百分比70％的叶腊石粉末与15％的刚玉粉预混合，再加入15％PVA溶液，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。在模内成形后，烧结制具还可以经过120～200℃的温度下的烘干处理。
在一个实施例中，一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，其是采用前述实施例2的制作方法制成的烧结制具，该方法包括：将重量百分比65％的叶腊石粉末与20％的刚玉粉预混合，再加入7％的58号石蜡和8％的HDPE，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。在模内成形后，烧结制具还可以经过120～200℃的温度下的烘干处理。
在一个实施例中，一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，其是采用前述实施例3的制作方法制成的烧结制具，该方法包括：将重量百分比60％的叶腊石粉末与25％的刚玉粉预混合，再加入10％的58号石蜡和5％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。在模内成形后，烧结制具还可以经过120～200℃的温度下的烘干处理。
在一个实施例中，一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，其是采用前述实施例4的制作方法制成的烧结制具，该方法包括：将重量百分比50％的叶腊石粉末与30％的刚玉粉预混合，再加入12％的58号石蜡和8％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。在模内成形后，烧结制具还可以经过120～200℃的温度下的烘干处理。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法，其特征在于，将重量百分比50％～70％的叶腊石粉末、10％～30％的刚玉粉与10％～20％的成形剂一起搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
2.如权利要求1所述的用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法，其特征在于，将重量百分比70％的叶腊石粉末与15％的刚玉粉预混合，再加入15％PVA溶液，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
3.如权利要求1所述的用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法，其特征在于，将重量百分比65％的叶腊石粉末与20％的刚玉粉预混合，再加入7％的58号石蜡和8％的HDPE，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
4.如权利要求1所述的用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法，其特征在于，将重量百分比60％的叶腊石粉末与25％的刚玉粉预混合，再加入10％的58号石蜡和5％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
5.如权利要求1所述的用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法，其特征在于，将重量百分比50％的叶腊石粉末与30％的刚玉粉预混合，再加入12％的58号石蜡和8％的HDPE或EVA，搅拌均匀，注入烧结制具的制作模具后模内成形。
6.一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，其特征在于，所述用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用权利要求1所述的用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法制成的烧结制具。
7.一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，其特征在于，所述用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用权利要求2所述的用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法制成的烧结制具。
8.一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，其特征在于，所述用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用权利要求3所述的用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法制成的烧结制具。
9.一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，其特征在于，所述用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用权利要求4所述的用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法制成的烧结制具。
10.一种用于粉末注射成形产品的烧结制具，其特征在于，所述用于粉末注射成形产品的烧结制具是采用权利要求5所述的用于粉末注射成形产品的烧结制具的制作方法制成的烧结制具。
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