CN106956006A - 一种微孔产品制造加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制造加工领域，公开了一种微孔产品制造加工方法，本发明是结合金属粉末注射成型（Metal Injection Molding）和微孔抛光的微孔制造工艺，具体针对孔径不大于200um微孔制造加工方法，其特征在于采用金属粉末喂料，利用制作成型模具注射坯件，通过脱脂烧结工艺获得所需微孔构结金属件，针对微孔表面特性要求，选择性做抛光处理。

Description

一种微孔产品制造加工方法
技术领域
本发明涉及制造加工领域，尤其涉及一种微孔产品制造加工方法。
背景技术
在微孔传统加工过程中，特别是对于孔径不大于100um微孔，用于钻孔的钻头直径较细，若刃长较短时，排屑空间不足，极易导致钻孔和清孔过程中出现断刀；若刃长较长时，钻头刚性又偏弱，在取放过程中可能导致钻头被震断；同时，钻孔后在微孔内会有部分胶渣与残屑极难清除。
发明内容
本发明提供一种微孔产品制造加工方法，解决现有技术中微孔加工容易断刀或钻头容易震断的技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种微孔产品制造加工方法，包括：
将金属粉末与粘结剂的混合料在注塑机上注塑成型为预定形状的金属结构件；
对所述金属结构件进行催化脱脂，以生成脱脂胚；
对所述脱脂胚进行高温烧结，以生成烧结胚；
根据微孔粗糙度，对微孔进行抛光。
本发明通过MIM工艺制造微孔结构的素材，再通过微孔抛光以达到更加精致的效果。本发明不仅技术先进，流程简单易控制，可直接使用现有的脱脂烧结设备，无边角料浪费，大幅的提高的生产效率，而且制得的成品质量稳定良率高，为批量生产微孔结构的产品，节约了大量的时间和成本，且大大扩宽了素材原料的选择范围，具有较好的经济效益和良好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种微孔产品制造加工方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，为一种微孔产品制造加工方法，包括：
步骤101、将金属粉末与粘结剂的混合料在注塑机上注塑成型为预定形状的金属结构件；
步骤102、对所述金属结构件进行催化脱脂，以生成脱脂胚；
步骤103、对所述脱脂胚进行高温烧结，以生成烧结胚；
步骤104、根据微孔粗糙度，对微孔进行抛光。
步骤101之前还可以包括：
步骤101-1、采用通用工艺参数将粉末与粘结剂混炼和造粒，或者，采用商业的粉末喂料。本步骤保证了微孔产品的材料选择多样性。
步骤101-2、根据微孔产品的结构、材料特性，按照一定的缩比设计并制做模具，通过做镶针完成微孔结构设计。所述模具镶针的材料为钨钢，所述模具针对的微孔不大于200um。所述模具的镶针可实现斜孔、折孔、锥形孔或多微孔的制造加工，大大改善了现有加工工艺（激光打孔、机加法、拉伸法、化学法等）单一直孔的不足。
步骤104具体可以包括：
当粗糙度要求为Ra0.4、Ra0.8时，使用流研法或丝抛法进行抛光；
当粗糙度要求为Ra1.6、Ra3.2时，无需抛光处理。
步骤102具体可以包括：
前冲洗：将所述金属结构件放入脱脂炉内，密闭炉门，以30~40L/min持续通入氮气，设置炉腔加热并保温于100~120℃，持续50~60min；
酸脱：以30~40L/min持续通入氮气，恒温于100~120℃，并调节注酸泵，以100~120ml/h开始注酸，持续270~300min，以除去成型坯中的粘合剂；
后冲洗：停止注酸，并以30~40L/min持续通入氮气，恒温于100~120℃，将炉腔内残留废气进行冲洗，持续50~60min，待炉温下降至50~60℃时，开炉门，以获取脱脂坯。
步骤103具体可以包括：
负压脱脂：将所述脱脂坯放入烧结炉内，密闭炉门，以25~30L/min通入氮气，并启动加热设备，以3~5℃/min升温速率加热至600~650℃并持温90min；
真空烧结：停止通氮气，启动罗茨泵持继抽真空使真空度保持小于10Kpa，继续以3~5℃/min升温速率加热至850~900℃并持温60~90min；
分压烧结：停止罗茨泵抽真空，以20~25L/min通入氩气，以2~3℃/min升温速率加热至1000~1100℃并持温60min，再以1~2℃/min升温速率加热至1300~1400℃，并持温180min；完成最高温恒温后，以4~6℃/min降温至900℃；
强制冷却：启动冷却风扇，设定按80~86%分压以6~10℃/min降温速度进行冷却，当炉温达到室温，可开炉取出烧结坯。
本发明通过MIM工艺制造微孔结构的素材，再通过微孔抛光以达到更加精致的效果。本发明不仅技术先进，流程简单易控制，可直接使用现有的脱脂烧结设备，无边角料浪费，大幅的提高的生产效率，而且制得的成品质量稳定良率高，为批量生产微孔结构的产品，节约了大量的时间和成本，且大大扩宽了素材原料的选择范围，具有较好的经济效益和良好的应用前景。
上述实施例中的制造工艺简单易掌握，产品制造产能大，良率高，品质稳定性好，能满足日产能12000件且保证95%以上的良率。
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种微孔产品制造加工方法，其特征在于，包括：
将金属粉末与粘结剂的混合料在注塑机上注塑成型为预定形状的金属结构件；
对所述金属结构件进行催化脱脂，以生成脱脂胚；
对所述脱脂胚进行高温烧结，以生成烧结胚；
根据微孔粗糙度，对微孔进行抛光。
2.根据权利要求1所述的微孔产品制造加工方法，其特征在于，所述将金属粉末与粘结剂的混合料在注塑机上注塑成型为预定形状的金属结构件的步骤之前，包括：
根据微孔产品的结构、材料特性，按照一定的缩比设计并制做模具，通过做镶针完成微孔结构设计。
3.根据权利要求2所述的微孔产品制造加工方法，其特征在于，所述根据微孔产品的结构、材料特性，按照一定的缩比设计并制做模具，通过做镶针完成微孔结构设计的步骤之前，包括：
采用通用工艺参数将粉末与粘结剂混炼和造粒，或者，采用商业的粉末喂料。
4.根据权利要求2所述的微孔产品制造加工方法，其特征在于，所述模具镶针的材料为钨钢，所述模具针对的微孔不大于200um。
5.根据权利要求1所述的微孔产品制造加工方法，其特征在于，所述根据微孔粗糙度，对微孔进行抛光的步骤，包括：
当粗糙度要求为Ra0.4、Ra0.8时，使用流研法或丝抛法进行抛光；
当粗糙度要求为Ra1.6、Ra3.2时，无需抛光处理。
6.根据权利要求1所述的微孔产品制造加工方法，其特征在于，所述对所述金属结构件进行催化脱脂，以生成脱脂胚的步骤，包括：
前冲洗：将所述金属结构件放入脱脂炉内，密闭炉门，以30~40L/min持续通入氮气，设置炉腔加热并保温于100~120℃，持续50~60min；
酸脱：以30~40L/min持续通入氮气，恒温于100~120℃，并调节注酸泵，以100~120ml/h开始注酸，持续270~300min，以除去成型坯中的粘合剂；
后冲洗：停止注酸，并以30~40L/min持续通入氮气，恒温于100~120℃，将炉腔内残留废气进行冲洗，持续50~60min，待炉温下降至50~60℃时，开炉门，以获取脱脂坯。
7.根据权利要求1所述的微孔产品制造加工方法，其特征在于，所述对所述脱脂胚进行高温烧结，以生成烧结胚的步骤，包括：
负压脱脂：将所述脱脂坯放入烧结炉内，密闭炉门，以25~30L/min通入氮气，并启动加热设备，以3~5℃/min升温速率加热至600~650℃并持温90min；
真空烧结：停止通氮气，启动罗茨泵持继抽真空使真空度保持小于10Kpa，继续以3~5℃/min升温速率加热至850~900℃并持温60~90min；
分压烧结：停止罗茨泵抽真空，以20~25L/min通入氩气，以2~3℃/min升温速率加热至1000~1100℃并持温60min，再以1~2℃/min升温速率加热至1300~1400℃，并持温180min；完成最高温恒温后，以4~6℃/min降温至900℃；
强制冷却：启动冷却风扇，设定按80~86%分压以6~10℃/min降温速度进行冷却，当炉温达到室温，可开炉取出烧结坯。
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