CN106670451A - 粉末注射成形用铜合金喂料配方及喂料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉末注射成形用铜合金喂料配方及喂料制备方法，包括如下组分的原料：铜合金粉末90.85~94.88%、PP 1.08~1.86%、PE 1.36~1.94%、润滑剂0.25~0.65%、石蜡1.24~1.88%、棕榈蜡0.88~1.36%、余量为表面活性剂，原料经过配料后置入密炼机，再经过开机确认、开机、预热、加料、密炼、切粒、冷却、合批、包装和检验。通过上述方式，本发明粉末注射成形用铜合金喂料配方及喂料制备方法的喂料制料的效率和成品质量大大提高，解决了在混制过程中易氧化和脱脂过程中易于酸反应的问题，拉伸强度和硬度都明显提高，具有优良力学性能，尺寸精度大大提高，更具市场竞争力。

Description

粉末注射成形用铜合金喂料配方及喂料制备方法
技术领域
本发明涉及粉末注射成形喂料技术领域，特别是涉及一种粉末注射成形用铜合金喂料配方及喂料制备方法。
背景技术
随着3C行业的井喷式发展，对具有高导热高强度高精度金属零部件的需求量加大。目前市场上未有成熟的可用于规模生产的铜合金粉末注射成形用喂料及粘结剂配方。
目前制备铜合金制品的方法主要有精密铸造、铸造和切削加工共同进行或粉末冶金法等工艺，精密铸造方法制备的铜合金零件，容易出现成分偏析、组织不均匀、夹杂较多等缺陷，并且生产效率低，生产成本高，难以实现批量生产。
粉末冶金法制备的铜合金零件在混制过程中容易发生氧化以及酸反应的问题，导致铜合金零件的拉伸强度和硬度都不高，产品精度无法达到预期。
针对这样的行业现象，我司独立研究并开发出了具有批量生产能力的粉末注射成形用铜合金喂料及粘结剂配方。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种粉末注射成形用铜合金喂料配方及喂料制备方法，喂料制料的效率和铜合金成品质量大大提高，解决了在混制过程中易氧化和脱脂过程中易于酸反应的问题，拉伸强度和硬度都明显提高，具有优良的力学性能，尺寸精度也大大提高，产品更加具有市场竞争力。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种粉末注射成形用铜合金喂料配方，包括：铜合金粉末和粘结剂，其中粘结剂由PP、PE、润滑剂、石蜡、棕榈蜡和表面活性剂混合组成，
上述各组分的质量百分比如下：铜合金粉末：90.85~94.88%、PP 1.08~1.86%、PE 1.36~1.94%、润滑剂0.25~0.65%、石蜡1.24~1.88%、棕榈蜡0.88~1.36%、余量为表面活性剂。
在本发明一个较佳实施例中，其中铜合金粉末中各组分的质量百分比为：Cu 97.2~99.2%、Cr 0.85~1.20%、O 0.15~0.50%，其余为杂质。
在本发明一个较佳实施例中，所述润滑剂为聚硅氧烷、甲基硅油或有机硅，表面活性剂为硬脂酸、油酸或吐温80。
在本发明一个较佳实施例中，各组分的质量百分比为：铜合金粉末：91.96%、PP1.67%、PE 1.60%、润滑剂0.60%、石蜡1.85%、棕榈蜡1.30%和表面活性剂1.02%。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，包括如下制备步骤：
a、配料：按照上述铜合金粉末和粘结剂中各种组分的比例，准确称量各类粉末和粘结剂，并加入密炼机；
b、开机前确认：设备点检正常，各项均符合要求，保证投放喂料与密炼机内喂料一致，否则需要全面清理设备；
c、开机：开启电源，对密炼机混炼料腔进行温控设定，并确认喂料是否残存；
d、预热：关闭密炼机压盖，预热至混炼料腔中的监测温度达到设定温度后，可停止预热；
e、加料：开启双螺杆挤出机，挤出螺杆反转，搅拌区域正转，转速为10r/min，打开尘罩及压盖，然后准备依次加料；
f、密炼：关闭压盖和尘罩，对密炼室内的物料进行融化和密炼；
g、切粒：打开振动筛，然后开启冷却和切粒开关，实现切粒并保证切粒长度在3~5mm；
h、冷却：切粒后的喂料铺洒在不锈钢盘内，充分冷却；
i、合批：如有合批要求，采用合批设备进行喂料合批；
j、包装和检验：装入带塑料袋的铁桶中，称重、记录、填写并贴上标识单、放置规定区，然后报检，进行熔融指数测量，并记录喂料检验结果。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（b）中密炼机的清理步骤为：
密炼部分清理：当密炼室内的一区温度降至120~140℃时，喂料呈硬化松散状，转动转子，喂料可从死角位置松脱，必要时可加入颗粒料协助带出残料；
挤出部分清理：卸下切粒刀和口模，挤出部分的二、三、四温区温度降至约140℃，正转挤出螺杆，挤出部分的喂料可整体带出，再加入少量换用的喂料进入密炼室，然后挤出密炼机。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（c）密炼机中各温度区间的温度设定范围为：温控一区：180~210℃，温控二区：125~160℃，温控三区：120~165℃，温控四区：118~158℃；
步骤（c）中确认喂料残存的步骤为：启动密炼机，转子以30r/min正反转各3~10分钟，挤出螺杆以10r/min反转3~10分钟，使边角残存料能充分松脱后，停止转子和螺杆动作。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（e）中喂料配置的加料步骤为：
配制喂料时，首先加入铜合金粉末及步骤（a）中石蜡的45~60%，关闭尘罩后，开启密炼机转子以10r/min正转运行；
粉末预热20-30分钟后，待混合均匀，再打开尘罩，使用热电偶测温仪测量粉末的温度：当粉末温度≥150℃时，将密炼机转子转速增大至15r/min，同时向混炼料腔内加入粘结剂中的润滑剂、棕榈蜡和表面活性剂，如果有粉末漫出须注意清理，同时要注意内壁上粉末粘结，如有用铲刀铲下；
混合5-10分钟后，待混合均匀，将密炼机转子转速增大至20r/min，再加入粘结剂PP、PE，然后观察PP、PE是否融化，融化后将密炼机转子转速增大为30r/min，然后加入剩余石蜡。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（f）中密炼步骤为：
挤出螺杆以30r/min反转运行，密炼约15~20分钟，直至密炼室内物料融化为整体块状，表面无杂质，比较均匀；
关闭密炼机转子运行，打开压盖和尘罩，用铲刀切开熔融喂料，观察截面是否有孔隙；同时使用热电偶测温仪测量该截面处喂料的温度；
将第四区温控调制135-140℃，若温度降低较慢则可以关闭第四温控区温度，然后继续密炼20分钟；
密炼时间到达，密炼结束，准备挤出切粒。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（g）具体切粒步骤为：
打开振动筛，然后开启冷却和切粒开关，挤出螺杆由反转调整为正转，切刀转速10-15r/min，螺杆转速为7~10r/min；
温控一区的温度降低为140℃后直接关闭，确认后再开启挤出；
在切粒过程中，根据切粒长短适当调整螺杆转速或切刀转速，保证切粒长度在3~5mm；
在切粒超过大半料量时，须停止转子和挤出螺杆运行，用铲刀将缸口和压盖上的料渣清理入缸，之后再开启转子和挤出螺杆运行，已切粒子可放入其中2次造粒；
适当停机清理密炼室死角位置，并加入冷却的颗粒料，带走残料，保证切粒结束时，密炼室无大块喂料粘附；
切粒结束，关闭各动作和加热按钮，切断电源。
本发明的有益效果是：本发明粉末注射成形用铜合金喂料配方及喂料制备方法根据所选择铜合金粉末的成分和粉末粒径大小，选择相应的粘结剂体系，调整粘结剂成分组成，可以批量制备铜合金粉末并注射成形；
喂料制料的效率和铜合金成品质量大大提高，在混制过程中不容易氧化，在脱脂过程中不易发生酸反应的问题，拉伸强度和硬度都明显提高，具有优良的力学性能，尺寸精度也大大提高，产品更加具有市场竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明的粉末注射成形用铜合金喂料制备方法一较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例包括：
实施例一
一种粉末注射成形用铜合金喂料配方，包括：铜合金粉末和粘结剂，其中粘结剂由PP、PE、有机硅、石蜡、棕榈蜡和吐温80混合组成，各组分的质量百分比为：铜合金粉末：91.88%、PP 1.25%、PE 1.83%、有机硅0.45%、石蜡1.38%、棕榈蜡1.24%和吐温80 1.97%。
铜合金粉末中各组分的质量百分比为：Cu 97.8%、Cr 0.93%、O 0.30%，其余为杂质。
铜合金粉末的平均粒径为10μm，振实密度4.0g/cm3，为球形铜粉。
上述粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，包括如下制备步骤：
a、配料：按照上述铜合金粉末和粘结剂中各种组分的比例，准确称量各类金属粉末和粘结剂，并加入密炼机，其中金属粉末的计量精度为0.1g，粘结剂的计量精度为0.01g，密炼机的容量为3L，加料量为18~20kg。
b、开机前确认：设备点检正常，各项均符合要求，保证投放喂料与密炼机内喂料一致，否则需要全面清理设备；
其中密炼机的清理步骤为：
密炼部分清理：当密炼室内的一区温度降至120℃时，喂料呈硬化松散状，转动转子，喂料可从死角位置松脱，必要时可加入颗粒料协助带出残料；
挤出部分清理：卸下切粒刀和口模，挤出部分的二、三、四温区温度降至约140℃，正转挤出螺杆，挤出部分的喂料可整体带出，再加入少量换用的喂料进入密炼室，然后挤出密炼机。
c、开机：开启电源，对密炼机混炼料腔进行温控设定，并确认喂料是否残存：
密炼机中各温度区间的温度设定范围为：温控一区：180℃，温控二区：135℃，温控三区：135℃，温控四区：140℃；
确认喂料残存步骤为：启动密炼机，转子以30r/min正反转各3分钟，挤出螺杆以10r/min反转5分钟，使边角残存料能充分松脱后，停止转子和螺杆动作。
d、预热：关闭密炼机压盖，预热至混炼料腔中的监测温度达到设定温度后，可停止预热。
e、加料：开启双螺杆挤出机，挤出螺杆反转，搅拌区域正转，转速为10r/min，打开尘罩及压盖，然后准备依次加料：
其中加料步骤为：
配制喂料时，首先加入称量好的铜合金粉末以及步骤（a）中称取的石蜡重量份数的50%，关闭尘罩后，开启密炼机转子以10r/min正转运行；
粉末预热20-30分钟后，待混合均匀，再打开尘罩，使用热电偶测温仪测量粉末的温度：当粉末温度≥150℃时，将密炼机转子转速增大至15r/min，同时向混炼料腔内加入称量好的有机硅、棕榈蜡和吐温80，如果有粉末漫出须注意清理，同时要注意内壁上粉末粘结，如有用铲刀铲下；
混合5-10分钟后，待混合均匀，将密炼机转子转速增大至20r/min，再加入粘结剂PP和PE，然后观察PP、PE是否融化，融化后将密炼机转子转速增大为30r/min，然后加入剩余的石蜡。
f、密炼：关闭压盖和尘罩，对密炼室内的物料进行融化和密炼，
步骤（f）中密炼步骤为：
挤出螺杆以30r/min反转运行，密炼约15~20分钟，直至密炼室内物料融化为整体块状，表面无杂质，比较均匀；
关闭密炼机转子运行，打开压盖和尘罩，用铲刀切开熔融喂料，观察截面是否有孔隙；同时使用热电偶测温仪测量该截面处喂料的温度；
将第四区温控调制135℃，若温度降低较慢则可以关闭第四温控区温度，然后继续密炼20分钟；
密炼时间到达，密炼结束，准备挤出切粒。
g、切粒：具体步骤为：
打开振动筛，然后开启冷却和切粒开关，挤出螺杆由反转调整为正转，切刀转速10-15r/min，螺杆转速为7~10r/min；
温控一区的温度降低为140℃后直接关闭，确认后再开启挤出；
在切粒过程中，根据切粒长短适当调整螺杆转速或切刀转速，保证切粒长度在3mm；
在切粒超过大半料量时，须停止转子和挤出螺杆运行，用铲刀将缸口和压盖上的料渣清理入缸，之后再开启转子和挤出螺杆运行，已切粒子可放入其中二次造粒；
适当停机清理密炼室死角位置，并加入冷却的颗粒料，带走残料，保证切粒结束时，密炼室无大块喂料粘附；
切粒结束，关闭各动作和加热按钮，切断电源。
h、冷却：切粒后的喂料铺洒在不锈钢盘内，充分冷却。
i、合批：如有合批要求，采用合批设备进行喂料合批。
j、包装和检验：装入带塑料袋的铁桶中，称重、记录、填写并贴上标识单、放置规定区，然后报检，进行熔融指数测量，并记录喂料检验结果。
实施例二
一种粉末注射成形用铜合金喂料配方，包括：铜合金粉末和粘结剂，其中粘结剂由PP、PE、有机硅、石蜡、棕榈蜡和吐温80混合组成，各组分的质量百分比为：铜合金粉末：91.96%、PP 1.67%、PE 1.60%、有机硅0.60%、石蜡1.85%、棕榈蜡1.30%和吐温80 1.02%。
铜合金粉末中各组分的质量百分比为：Cu 98.0%、Cr 0.90%、O 0.20%，其余为杂质。
铜合金粉末的平均粒径为10μm，振实密度4.0g/cm3，为球形铜粉。
上述粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，包括如下制备步骤：
a、配料：按照上述铜合金粉末和粘结剂中各种组分的比例，准确称量各类粉末和粘结剂，并加入密炼机，其中金属粉末的计量精度为0.1g，粘结剂的计量精度为0.01g，密炼机的容量为3L，加料量为18~20kg。
b、开机前确认：设备点检正常，各项均符合要求，保证投放喂料与密炼机内喂料一致，否则需要全面清理设备，
其中密炼机的清理步骤为：
密炼部分清理：当密炼室内的一区温度降至135℃时，喂料呈硬化松散状，转动转子，喂料可从死角位置松脱，必要时可加入颗粒料协助带出残料；
挤出部分清理：卸下切粒刀和口模，挤出部分的二、三、四温区温度降至约140℃，正转挤出螺杆，挤出部分的喂料可整体带出，再加入少量换用的喂料进入密炼室，然后挤出密炼机。
c、开机：开启电源，对密炼机混炼料腔进行温控设定，并确认喂料是否残存：
密炼机中各温度区间的温度设定范围为：温控一区：190℃，温控二区：140℃，温控三区：140℃，温控四区：140℃；
确认喂料残存步骤为：启动密炼机，转子以30r/min正反转各5分钟，挤出螺杆以10r/min反转5分钟，使边角残存料能充分松脱后，停止转子和螺杆动作。
d、预热：关闭密炼机压盖，预热至混炼料腔中的监测温度达到设定温度后，可停止预热。
e、加料：开启双螺杆挤出机，挤出螺杆反转，搅拌区域正转，转速为10r/min，打开尘罩及压盖，然后准备依次加料：
其中加料步骤为：
配制喂料时，首先加入称量好的铜合金粉末以及步骤（a）中称取的石蜡重量份数的50%，关闭尘罩后，开启密炼机转子以10r/min正转运行；
粉末预热20-30分钟后，待混合均匀，再打开尘罩，使用热电偶测温仪测量粉末的温度：当粉末温度≥150℃时，将密炼机转子转速增大至15r/min，同时向混炼料腔内按比例加入称量好的有机硅、棕榈蜡和吐温80，如果有粉末漫出须注意清理，同时要注意内壁上粉末粘结，如有用铲刀铲下；
混合5-10分钟后，待混合均匀，将密炼机转子转速增大至20r/min，再加入粘结剂PP和PE，然后观察PP、PE是否融化，融化后将密炼机转子转速增大为30r/min，然后加入剩余的石蜡。
f、密炼：关闭压盖和尘罩，对密炼室内的物料进行融化和密炼，
步骤（f）中密炼步骤为：
挤出螺杆以30r/min反转运行，密炼约15~20分钟，直至密炼室内物料融化为整体块状，表面无杂质，比较均匀；
关闭密炼机转子运行，打开压盖和尘罩，用铲刀切开熔融喂料，观察截面是否有孔隙；同时使用热电偶测温仪测量该截面处喂料的温度；
将第四区温控调制140℃，若温度降低较慢则可以关闭第四温控区温度，然后继续密炼20分钟；
密炼时间到达，密炼结束，准备挤出切粒。
g、切粒：具体步骤为：
打开振动筛，然后开启冷却和切粒开关，挤出螺杆由反转调整为正转，切刀转速10-15r/min，螺杆转速为7~10r/min；
温控一区的温度降低为140℃后直接关闭，确认后再开启挤出；
在切粒过程中，根据切粒长短适当调整螺杆转速或切刀转速，保证切粒长度在5mm；
在切粒超过大半料量时，须停止转子和挤出螺杆运行，用铲刀将缸口和压盖上的料渣清理入缸，之后再开启转子和挤出螺杆运行，已切粒子可放入其中二次造粒；
适当停机清理密炼室死角位置，并加入冷却的颗粒料，带走残料，保证切粒结束时，密炼室无大块喂料粘附；
切粒结束，关闭各动作和加热按钮，切断电源。
h、冷却：切粒后的喂料铺洒在不锈钢盘内，充分冷却。
i、合批：如有合批要求，采用合批设备进行喂料合批。
j、包装和检验：装入带塑料袋的铁桶中，称重、记录、填写并贴上标识单、放置规定区，然后报检，进行熔融指数测量，并记录喂料检验结果。
实施例三
一种粉末注射成形用铜合金喂料配方，包括：铜合金粉末和粘结剂，其中粘结剂由PP、PE、甲基硅油、石蜡、棕榈蜡和油酸混合组成，各组分的质量百分比为：铜合金粉末：92.53%、PP 1.16%、PE 1.38%、甲基硅油0.28%、石蜡1.36%、棕榈蜡1.27%和油酸2.02%。
铜合金粉末中各组分的质量百分比为：Cu 97.5%、Cr1.05%、O 0.25%，其余为杂质。
铜合金粉末的平均粒径为10μm，振实密度4.0g/cm3，为球形铜粉。
上述粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，包括如下制备步骤：
a、配料：按照上述铜合金粉末和粘结剂中各种组分的比例，准确称量各类粉末和粘结剂，并加入密炼机，其中金属粉末的计量精度为0.1g，粘结剂的计量精度为0.01g，密炼机的容量为3L，加料量为18~20kg。
b、开机前确认：设备点检正常，各项均符合要求，保证投放喂料与密炼机内喂料一致，否则需要全面清理设备，
其中密炼机的清理步骤为：
密炼部分清理：当密炼室内的一区温度降至130℃时，喂料呈硬化松散状，转动转子，喂料可从死角位置松脱，必要时可加入颗粒料协助带出残料；
挤出部分清理：卸下切粒刀和口模，挤出部分的二、三、四温区温度降至约140℃，正转挤出螺杆，挤出部分的喂料可整体带出，再加入少量换用的喂料进入密炼室，然后挤出密炼机。
c、开机：开启电源，对密炼机混炼料腔进行温控设定，并确认喂料是否残存：
密炼机中各温度区间的温度设定范围为：温控一区：200℃，温控二区：120℃，温控三区：135℃，温控四区：140℃；
确认喂料残存步骤为：启动密炼机，转子以30r/min正反转各8分钟，挤出螺杆以10r/min反转8分钟，使边角残存料能充分松脱后，停止转子和螺杆动作。
d、预热：关闭密炼机压盖，预热至混炼料腔中的监测温度达到设定温度后，可停止预热。
e、加料：开启双螺杆挤出机，挤出螺杆反转，搅拌区域正转，转速为10r/min，打开尘罩及压盖，然后准备依次加料：
其中加料步骤为：
配制喂料时，首先加入称量好的铜合金粉末以及步骤（a）中称取的石蜡重量份数的55%，关闭尘罩后，开启密炼机转子以10r/min正转运行；
粉末预热20-30分钟后，待混合均匀，再打开尘罩，使用热电偶测温仪测量粉末的温度：当粉末温度≥150℃时，将密炼机转子转速增大至15r/min，同时向混炼料腔内按比例加入称量好的甲基硅油、棕榈蜡和油酸，如果有粉末漫出须注意清理，同时要注意内壁上粉末粘结，如有用铲刀铲下；
混合5-10分钟后，待混合均匀，将密炼机转子转速增大至20r/min，再加入粘结剂PP和PE，然后观察PP、PE是否融化，融化后将密炼机转子转速增大为30r/min，然后加入剩余的石蜡。
f、密炼：关闭压盖和尘罩，对密炼室内的物料进行融化和密炼，
步骤（f）中密炼步骤为：
挤出螺杆以30r/min反转运行，密炼约15~20分钟，直至密炼室内物料融化为整体块状，表面无杂质，比较均匀；
关闭密炼机转子运行，打开压盖和尘罩，用铲刀切开熔融喂料，观察截面是否有孔隙；同时使用热电偶测温仪测量该截面处喂料的温度；
将第四区温控调制135℃，若温度降低较慢则可以关闭第四温控区温度，然后继续密炼20分钟；
密炼时间到达，密炼结束，准备挤出切粒。
g、切粒：具体步骤为：
打开振动筛，然后开启冷却和切粒开关，挤出螺杆由反转调整为正转，切刀转速10-15r/min，螺杆转速为7~10r/min；
温控一区的温度降低为140℃后直接关闭，确认后再开启挤出；
在切粒过程中，根据切粒长短适当调整螺杆转速或切刀转速，保证切粒长度在3mm；
在切粒超过大半料量时，须停止转子和挤出螺杆运行，用铲刀将缸口和压盖上的料渣清理入缸，之后再开启转子和挤出螺杆运行，已切粒子可放入其中二次造粒；
适当停机清理密炼室死角位置，并加入冷却的颗粒料，带走残料，保证切粒结束时，密炼室无大块喂料粘附；
切粒结束，关闭各动作和加热按钮，切断电源。
h、冷却：切粒后的喂料铺洒在不锈钢盘内，充分冷却。
i、合批：如有合批要求，采用合批设备进行喂料合批。
j、包装和检验：装入带塑料袋的铁桶中，称重、记录、填写并贴上标识单、放置规定区，然后报检，进行熔融指数测量，并记录喂料检验结果。
实施例四
一种粉末注射成形用铜合金喂料配方，包括：铜合金粉末和粘结剂，其中粘结剂由PP、PE、聚硅氧烷、石蜡、棕榈蜡和吐温80混合组成，各组分的质量百分比为：铜合金粉末：93.08%、PP 1.38%、PE 1.37%、聚硅氧烷0.37%、石蜡1.59%、棕榈蜡1.08%和吐温80 1.13%。
铜合金粉末中各组分的质量百分比为：Cu 98.5%、Cr 0.95%、O 0.25%，其余为杂质。
铜合金粉末的平均粒径为10μm，振实密度4.0g/cm3，为球形铜粉。
上述粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，包括如下制备步骤：
a、配料：按照上述铜合金粉末和粘结剂中各种组分的比例，准确称量各类粉末和粘结剂，并加入密炼机，其中金属粉末的计量精度为0.1g，粘结剂的计量精度为0.01g，密炼机的容量为3L，加料量为18~20kg。
b、开机前确认：设备点检正常，各项均符合要求，保证投放喂料与密炼机内喂料一致，否则需要全面清理设备，
其中密炼机的清理步骤为：
密炼部分清理：当密炼室内的一区温度降至140℃时，喂料呈硬化松散状，转动转子，喂料可从死角位置松脱，必要时可加入颗粒料协助带出残料；
挤出部分清理：卸下切粒刀和口模，挤出部分的二、三、四温区温度降至约140℃，正转挤出螺杆，挤出部分的喂料可整体带出，再加入少量换用的喂料进入密炼室，然后挤出密炼机。
c、开机：开启电源，对密炼机混炼料腔进行温控设定，并确认喂料是否残存：
密炼机中各温度区间的温度设定范围为：温控一区：195℃，温控二区：135℃，温控三区：135℃，温控四区：140℃；
确认喂料残存步骤为：启动密炼机，转子以30r/min正反转各10分钟，挤出螺杆以10r/min反转10分钟，使边角残存料能充分松脱后，停止转子和螺杆动作。
d、预热：关闭密炼机压盖，预热至混炼料腔中的监测温度达到设定温度后，可停止预热。
e、加料：开启双螺杆挤出机，挤出螺杆反转，搅拌区域正转，转速为10r/min，打开尘罩及压盖，然后准备依次加料：
其中加料步骤为：
配制喂料时，首先加入称量好的铜合金粉末以及步骤（a）中称取的石蜡重量份数的60%，关闭尘罩后，开启密炼机转子以10r/min正转运行；
粉末预热20-30分钟后，待混合均匀，再打开尘罩，使用热电偶测温仪测量粉末的温度：当粉末温度≥150℃时，将密炼机转子转速增大至15r/min，同时向混炼料腔内按比例加入称量好的的聚硅氧烷、棕榈蜡和吐温80，如果有粉末漫出须注意清理，同时要注意内壁上粉末粘结，如有用铲刀铲下；
混合5-10分钟后，待混合均匀，将密炼机转子转速增大至20r/min，再加入粘结剂PP和PE，然后观察PP、PE是否融化，融化后将密炼机转子转速增大为30r/min，然后加入剩余的石蜡。
f、密炼：关闭压盖和尘罩，对密炼室内的物料进行融化和密炼，
步骤（f）中密炼步骤为：
挤出螺杆以30r/min反转运行，密炼约15~20分钟，直至密炼室内物料融化为整体块状，表面无杂质，比较均匀；
关闭密炼机转子运行，打开压盖和尘罩，用铲刀切开熔融喂料，观察截面是否有孔隙；同时使用热电偶测温仪测量该截面处喂料的温度；
将第四区温控调制140℃，若温度降低较慢则可以关闭第四温控区温度，然后继续密炼20分钟；
密炼时间到达，密炼结束，准备挤出切粒。
g、切粒：具体步骤为：
打开振动筛，然后开启冷却和切粒开关，挤出螺杆由反转调整为正转，切刀转速10~15r/min，螺杆转速为7~10r/min；
温控一区的温度降低为140℃后直接关闭，确认后再开启挤出；
在切粒过程中，根据切粒长短适当调整螺杆转速或切刀转速，保证切粒长度在5mm；
在切粒超过大半料量时，须停止转子和挤出螺杆运行，用铲刀将缸口和压盖上的料渣清理入缸，之后再开启转子和挤出螺杆运行，已切粒子可放入其中二次造粒；
适当停机清理密炼室死角位置，并加入冷却的颗粒料，带走残料，保证切粒结束时，密炼室无大块喂料粘附；
切粒结束，关闭各动作和加热按钮，切断电源。
h、冷却：切粒后的喂料铺洒在不锈钢盘内，充分冷却。
i、合批：如有合批要求，采用合批设备进行喂料合批。
j、包装和检验：装入带塑料袋的铁桶中，称重、记录、填写并贴上标识单、放置规定区，然后报检，进行熔融指数测量，并记录喂料检验结果。
实施例一~四中，铜合金粉末的平均粒径为10μm，振实密度4.0g/cm3，为球形铜粉。
根据铜合金粉末的成分、粉末表面特征、粉末形貌和粉末粒径大，选择上述实施例中粘结剂体系，调整粘结剂成分组成，使用上述实施例中的混制工艺可以批量制备铜合金粉末注射成形用喂料。
实施例一~四中材料性能及测试结果如下：
一、熔融指数：测试条件为170℃，具体测试值如下：
实施例编号 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四
MFR（g/10min） 846 913 876 890
实施例一~四中的喂料过程经过测试，熔融指数在900 g/10min左右，这样便于注射工艺设定和快速致密化成型，提高喂料制料的效率和质量。
二、性能比较
现有注射成形方法制得的铜合金与实施例一~四中喂料成形的铜合金性能比较：
样品编号 拉伸强度（MPa） 硬度（HRA） 尺寸精度（%）
现有方法 185 38 ±1.2
实施例一 205 92 ±0.3
实施例二 210 91 ±0.2
实施例三 208 98 ±0.2
实施例四 212 95 ±0.3
由上表可知，实施例一~四方法制得的铜合金成品的拉伸强度大于200 MPa，硬度大于90 HRA，尺寸精度在±0.4之内。
与现有粉末注射成形方法制得的铜合金相比，拉伸强度和硬度都明显提高，具有优良的力学性能，尺寸精度也大大提高，产品更加具有市场竞争力。
本发明粉末注射成形用铜合金喂料配方及喂料制备方法的有益效果是：
根据所选择铜合金粉末的成分、粉末表面特征、粉末形貌和粉末粒径大小，选择相应的粘结剂体系，调整粘结剂成分组成，使用合适的混制工艺可以批量制备铜合金粉末注射成形用喂料；
喂料制料的效率和铜合金成品质量大大提高，铜合金喂料在混制过程中不容易氧化，在脱脂过程中不易发生酸反应的问题，拉伸强度和硬度都明显提高，具有优良的力学性能，尺寸精度也大大提高，产品更加具有市场竞争力。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种粉末注射成形用铜合金喂料配方，其特征在于，包括：铜合金粉末和粘结剂，其中粘结剂由PP、PE、润滑剂、石蜡、棕榈蜡和表面活性剂混合组成，
上述各组分的质量百分比如下：铜合金粉末：90.85~94.88%、PP 1.08~1.86%、PE 1.36~1.94%、润滑剂0.25~0.65%、石蜡1.24~1.88%、棕榈蜡0.88~1.36%、余量为表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的粉末注射成形用铜合金喂料配方，其特征在于，其中铜合金粉末中各组分的质量百分比为：Cu 97.2~99.2%、Cr 0.85~1.20%、O 0.15~0.50%，其余为杂质。
3.根据权利要求2所述的粉末注射成形用铜合金喂料配方，其特征在于，所述润滑剂为聚硅氧烷、甲基硅油或有机硅，表面活性剂为硬脂酸、油酸或吐温80。
4.根据权利要求1任一项所述的粉末注射成形用铜合金喂料配方，其特征在于，各组分的质量百分比为：铜合金粉末：91.96%、PP 1.67%、PE 1.60%、润滑剂0.60%、石蜡1.85%、棕榈蜡1.30%和表面活性剂1.02%。
5.一种如权利要求1~4任一项所述的粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
a、配料：按照上述铜合金粉末和粘结剂中各种组分的比例，准确称量各类粉末和粘结剂，并加入密炼机；
b、开机前确认：设备点检正常，各项均符合要求，保证投放喂料与密炼机内喂料一致，否则需要全面清理设备；
c、开机：开启电源，对密炼机混炼料腔进行温控设定，并确认喂料是否残存；
d、预热：关闭密炼机压盖，预热至混炼料腔中的监测温度达到设定温度后，可停止预热；
e、加料：开启双螺杆挤出机，挤出螺杆反转，搅拌区域正转，转速为10r/min，打开尘罩及压盖，然后准备依次加料；
f、密炼：关闭压盖和尘罩，对密炼室内的物料进行融化和密炼；
g、切粒：打开振动筛，然后开启冷却和切粒开关，实现切粒并保证切粒长度在3~5mm；
h、冷却：切粒后的喂料铺洒在不锈钢盘内，充分冷却；
i、合批：如有合批要求，采用合批设备进行喂料合批；
j、包装和检验：装入带塑料袋的铁桶中，称重、记录、填写并贴上标识单、放置规定区，然后报检，进行熔融指数测量，并记录喂料检验结果。
6.根据权利要求5所述的粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（b）中密炼机的清理步骤为：
密炼部分清理：当密炼室内的一区温度降至120~140℃时，喂料呈硬化松散状，转动转子，喂料可从死角位置松脱，必要时可加入颗粒料协助带出残料；
挤出部分清理：卸下切粒刀和口模，挤出部分的二、三、四温区温度降至约140℃，正转挤出螺杆，挤出部分的喂料可整体带出，再加入少量换用的喂料进入密炼室，然后挤出密炼机。
7.根据权利要求5所述的粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（c）密炼机中各温度区间的温度设定范围为：温控一区：180~210℃，温控二区：125~160℃，温控三区：120~165℃，温控四区：118~158℃；
步骤（c）中确认喂料残存的步骤为：启动密炼机，转子以30r/min正反转各3~10分钟，挤出螺杆以10r/min反转3~10分钟，使边角残存料能充分松脱后，停止转子和螺杆动作。
8.根据权利要求5所述的粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（e）中喂料配置的加料步骤为：
配制喂料时，首先加入铜合金粉末及步骤（a）中石蜡的45~60%，关闭尘罩后，开启密炼机转子以10r/min正转运行；
粉末预热20-30分钟后，待混合均匀，再打开尘罩，使用热电偶测温仪测量粉末的温度：当粉末温度≥150℃时，将密炼机转子转速增大至15r/min，同时向混炼料腔内加入粘结剂中的润滑剂、棕榈蜡和表面活性剂，如果有粉末漫出须注意清理，同时要注意内壁上粉末粘结，如有用铲刀铲下；
混合5-10分钟后，待混合均匀，将密炼机转子转速增大至20r/min，再加入粘结剂PP、PE，然后观察PP、PE是否融化，融化后将密炼机转子转速增大为30r/min，然后加入剩余石蜡。
9.根据权利要求5所述的粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（f）中密炼步骤为：
挤出螺杆以30r/min反转运行，密炼约15~20分钟，直至密炼室内物料融化为整体块状，表面无杂质，比较均匀；
关闭密炼机转子运行，打开压盖和尘罩，用铲刀切开熔融喂料，观察截面是否有孔隙；同时使用热电偶测温仪测量该截面处喂料的温度；
将第四区温控调制135-140℃，若温度降低较慢则可以关闭第四温控区温度，然后继续密炼20分钟；
密炼时间到达，密炼结束，准备挤出切粒。
10.根据权利要求5所述的粉末注射成形用铜合金喂料的制备方法，其特征在于，所述步骤（g）具体切粒步骤为：
打开振动筛，然后开启冷却和切粒开关，挤出螺杆由反转调整为正转，切刀转速10-15r/min，螺杆转速为7~10r/min；
温控一区的温度降低为140℃后直接关闭，确认后再开启挤出；
在切粒过程中，根据切粒长短适当调整螺杆转速或切刀转速，保证切粒长度在3~5mm；
在切粒超过大半料量时，须停止转子和挤出螺杆运行，用铲刀将缸口和压盖上的料渣清理入缸，之后再开启转子和挤出螺杆运行，已切粒子可放入其中2次造粒；
适当停机清理密炼室死角位置，并加入冷却的颗粒料，带走残料，保证切粒结束时，密炼室无大块喂料粘附；
切粒结束，关闭各动作和加热按钮，切断电源。
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