CN115401199A - 一种金属粉末一体式注模成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属粉末一体式注模成型工艺,包括S1:混料造粒:将金属粉末与粘接助剂混合,倒入密炼造粒一体机内,完成造粒;S2:注射成形:颗粒倒入挤出机内熔融后进行挤出,并注入模具中;S3:脱脂烧结:将模具内产品冷却后取出,通过置物盘和承载盘将产品放入催化脱脂炉内脱脂,待脱脂完毕后送入烧结炉内冶炼;S4:后期处理:待模具冷却后,根据产品需求进行抛光打磨、镭雕、电镀、喷涂或真空镀膜处理;S5:品质检测打包出厂,整体能够有效的提高了产品的精密度,相对比传统制造方法,凭借它固有的设计灵活性,几何形状的自由度高,能像生产塑料制品一样,一次成形生产出形状复杂的金属零部件。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属粉末一体式注模成型工艺。
背景技术
传统金属加工技术受设计和成本的制约,比如机械加工和铸造,其针对紧密零件的生产,其零件内部需要精度高的后期处理设备对其进行处理,特别是针对零件内部,其处理较为麻烦,甚至无法处理,其精细化程度较低,不适合高精度设备零件的制造。
而现有的金属粉末一体注模成型工艺,在脱脂在进行催化脱脂过程采用的是产品直接堆叠的方式进行放置,其极容易出现脱脂后粘结剂残留并且在烧结过程其温度传导相对不均匀,这样不能很好的控制金属颗粒之间的间隙,其整体的密度就会相对较低,产品相对粗糙,需要大量后续工序才可以出厂,并且机械性能也会大打折扣,其工艺无法针对强度较高,相对精密零件的生产。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供的一种金属粉末一体式注模成型工艺,能够有效的提高了产品的精密度,相对比传统制造方法,凭借它固有的设计灵活性,几何形状的自由度高,能像生产塑料制品一样,一次成形生产出形状复杂的金属零部件。具体技术方案如下:
一种金属粉末一体式注模成型工艺,包括步骤如下:
S1:混料造粒:将金属粉末与粘接助剂混合,倒入密炼造粒一体机内,完成造粒;
S2:注射成形:颗粒倒入挤出机内熔融后进行挤出,并注入模具中;
S3:脱脂烧结:将模具内产品冷却后取出,通过置物盘和承载盘将产品放入催化脱脂炉内脱脂,待脱脂完毕后送入烧结炉内冶炼;
S4:后期处理:待模具冷却后,根据产品需求进行抛光打磨、镭雕、电镀、喷涂或真空镀膜处理;
S5:品质检测打包出厂。
优选的,所述步骤S1中粘接助剂为聚甲醛或聚丙烯或聚乙烯或石蜡或熔融后能对金属粉末进行包裹的物质。
优选的,所述步骤S1中金属粉末与粘接助剂按照92:8比例通过颗粒混合机充分混合。
优选的,所述步骤S1中在密炼造粒一体机加热至180℃至230℃后保持一小时通过搅拌让粘接助剂完全熔融且包裹金属粉末表面后进行造粒。
优选的,所述步骤S3中置物盘由纯度为98%氧化铝制成。
优选的,所述步骤S3中承载盘由高硬度石墨制成。
优选的,所述置物盘和承载盘均呈长方体,且承载盘四个角均设置有插接块,置物盘与插接块相对应位置设置有插接槽。
优选的,所述步骤S3中将成品摆放至置物盘上摆放完毕后在置物盘表面放置承载盘,依次类推直至堆叠完好后,定向摆放于催化脱脂炉或烧结炉内。
优选的,所述步骤S3中脱脂炉温度保持在400℃~600℃之间维持1小时。
优选的,所述步骤S3中烧结炉真空状态内通入氩气进行保护,并根据金属属性加热至金属熔融状态保持三个小时。
本发明的有益效果是:本发明金属粉末一体式注模成型工艺,整体通过熔融粘接助剂,从而对金属粉末进行包裹塑性,这样后期在注射成形时,在粘接助剂流动性和粘黏性的共同作用下将金属粉末填充于模具内部,这样凭借它固有的设计灵活性,几何形状的自由度高,能像生产塑料制品一样,一次成形生产出形状复杂的金属零部件,能满足传统加工无法加工的精密零件,并且烧结时,温度精准控制在接近金属的临界熔点,这样在高温下发生物理和化学的变化,使金属颗粒之间的间隙无限制的变小达到致密,从而得到金属零件,密度达到可板材的98%以上,从而使其各种机械性能达到板材的98%以上,这样即使零件内部也不需要过度打磨抛光。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述:
实施例1:
一种金属粉末一体式注模成型工艺,包括步骤如下:
S1:混料造粒:将金属粉末与粘接助剂混合,倒入密炼造粒一体机内,完成造粒;S2:注射成形:颗粒倒入挤出机内熔融后进行挤出,并注入模具中;S3:脱脂烧结:将模具内产品冷却后取出,通过置物盘和承载盘将产品放入催化脱脂炉内脱脂,待脱脂完毕后送入烧结炉内冶炼;S4:后期处理:待模具冷却后,根据产品需求进行抛光打磨、镭雕、电镀、喷涂或真空镀膜处理;S5:品质检测打包出厂。
该一种金属粉末一体式注模成型工艺包括所述步骤S1中粘接助剂为聚甲醛或聚丙烯或聚乙烯或石蜡或熔融后能对金属粉末进行包裹的物质,所述步骤S1中金属粉末与粘接助剂按照92:8比例通过颗粒混合机充分混合,所述步骤S1中在密炼造粒一体机加热至180℃至230℃后保持一小时通过搅拌让粘接助剂完全熔融且包裹金属粉末表面后进行造粒,所述步骤S3中置物盘由除纯度为98%氧化铝之外耐高温材料制成,所述步骤S3中承载盘由硬度石墨制成,所述置物盘和承载盘均呈长方体,且承载盘四个角均设置有插接块,置物盘与插接块相对应位置设置有插接槽,所述步骤S3中将成品摆放至置物盘上摆放完毕后在置物盘表面放置承载盘,依次类推直至堆叠完好后,定向摆放于催化脱脂炉或烧结炉内,所述步骤S3中脱脂炉温度保持在400℃~600℃之间维持1小时,所述步骤S3中烧结炉真空状态内通入氩气进行保护,并根据金属属性加热至金属熔融状态保持三个小时。
实施例2:
该一种金属粉末一体式注模成型工艺包括所述步骤S1中粘接助剂为聚甲醛或聚丙烯或聚乙烯或石蜡或熔融后能对金属粉末进行包裹的物质,所述步骤S1中金属粉末与粘接助剂按照92:8比例通过颗粒混合机充分混合,所述步骤S1中在密炼造粒一体机加热至180℃至230℃后保持一小时通过搅拌让粘接助剂完全熔融且包裹金属粉末表面后进行造粒,所述步骤S3中置物盘由纯度为98%氧化铝制成,所述步骤S3中承载盘由除硬度石墨之外耐高温材料制成,所述置物盘和承载盘均呈长方体,且承载盘四个角均设置有插接块,置物盘与插接块相对应位置设置有插接槽,所述步骤S3中将成品摆放至置物盘上摆放完毕后在置物盘表面放置承载盘,依次类推直至堆叠完好后,定向摆放于催化脱脂炉或烧结炉内,所述步骤S3中脱脂炉温度保持在400℃~600℃之间维持1小时,所述步骤S3中烧结炉真空状态内通入氩气进行保护,并根据金属属性加热至金属熔融状态保持三个小时,制备方法同实施例1。
实施例3:
该一种金属粉末一体式注模成型工艺包括所述步骤S1中粘接助剂为聚甲醛或聚丙烯或聚乙烯或石蜡或熔融后能对金属粉末进行包裹的物质,所述步骤S1中金属粉末与粘接助剂按照92:8比例通过颗粒混合机充分混合,所述步骤S1中在密炼造粒一体机加热至180℃至230℃后保持一小时通过搅拌让粘接助剂完全熔融且包裹金属粉末表面后进行造粒,所述步骤S3中脱脂炉温度保持在400℃~600℃之间维持1小时,所述步骤S3中烧结炉真空状态内通入氩气进行保护,并根据金属属性加热至金属熔融状态保持三个小时,制备时直接将产品放置于烧结炉和催化脱脂炉内,其他制备方法同实施例1。
实施例4:
该一种金属粉末一体式注模成型工艺包括所述步骤S1中粘接助剂为聚甲醛或聚丙烯或聚乙烯或石蜡或熔融后能对金属粉末进行包裹的物质,所述步骤S1中金属粉末与粘接助剂按照92:8比例通过颗粒混合机充分混合,所述步骤S1中在密炼造粒一体机加热至180℃至230℃后保持一小时通过搅拌让粘接助剂完全熔融且包裹金属粉末表面后进行造粒,所述步骤S3中置物盘由纯度为98%氧化铝制成,所述步骤S3中承载盘由硬度石墨制成,所述置物盘和承载盘均呈长方体,且承载盘四个角均设置有插接块,置物盘与插接块相对应位置设置有插接槽,所述步骤S3中将成品摆放至置物盘上摆放完毕后在置物盘表面放置承载盘,依次类推直至堆叠完好后,定向摆放于催化脱脂炉或烧结炉内,所述步骤S3中脱脂炉温度保持在400℃~600℃之间维持1小时,所述步骤S3中烧结炉真空状态内通入氩气进行保护,并根据金属属性加热至金属熔融状态保持三个小时,制备方法同实施例1。
效果例1
本效果例为了检测实施例1-4中其性能的具体优势采用机械加工、紧密铸造和传统粉末冶金三者制造方式与其进行对比,在实施例1中控制其他变量不便,将置物盘由98%氧化铝换成除纯度为98%氧化铝之外耐高温材料制成,实施例2中将承载盘由硬度石墨改成除硬度石墨之外耐高温材料制成,实施例3中取消了置物盘和承载盘,实施例4中按本发明进行生产。
综上所述,本发明金属粉末一体式注模成型工艺,整体通过熔融粘接助剂,从而对金属粉末进行包裹塑性,这样后期在注射成形时,在粘接助剂流动性和粘黏性的共同作用下将金属粉末填充于模具内部,这样凭借它固有的设计灵活性,几何形状的自由度高,能像生产塑料制品一样,一次成形生产出形状复杂的金属零部件,能满足传统加工无法加工的精密零件,并且烧结时,温度精准控制在接近金属的临界熔点,这样在高温下发生物理和化学的变化,使金属颗粒之间的间隙无限制的变小达到致密,从而得到金属零件,密度达到可板材的98%以上,从而使其各种机械性能达到板材的98%以上,这样即使零件内部也不需要过度打磨抛光。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:包括步骤如下:
S1:混料造粒:将金属粉末与粘接助剂混合,倒入密炼造粒一体机内,完成造粒;
S2:注射成形:颗粒倒入挤出机内熔融后进行挤出,并注入模具中;
S3:脱脂烧结:将模具内产品冷却后取出,通过置物盘和承载盘将产品放入催化脱脂炉内脱脂,待脱脂完毕后送入烧结炉内冶炼;
S4:后期处理:待模具冷却后,根据产品需求进行抛光打磨、镭雕、电镀、喷涂或真空镀膜处理;
S5:品质检测打包出厂。
2.根据权利要求1所述的金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:所述步骤S1中粘接助剂为聚甲醛或聚丙烯或聚乙烯或石蜡或熔融后能对金属粉末进行包裹的物质。
3.根据权利要求1所述的金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:所述步骤S1中金属粉末与粘接助剂按照92:8比例通过颗粒混合机充分混合。
4.根据权利要求1所述的金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:所述步骤S1中在密炼造粒一体机加热至180℃至230℃后保持一小时通过搅拌让粘接助剂完全熔融且包裹金属粉末表面后进行造粒。
5.根据权利要求1所述的金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:所述步骤S3中置物盘由纯度为98%氧化铝制成。
6.根据权利要求1所述的金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:所述步骤S3中承载盘由高硬度石墨制成。
7.根据权利要求1所述的金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:所述置物盘和承载盘均呈长方体,且承载盘四个角均设置有插接块,置物盘与插接块相对应位置设置有插接槽。
8.根据权利要求1所述的金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:所述步骤S3中将成品摆放至置物盘上摆放完毕后在置物盘表面放置承载盘,依次类推直至堆叠完好后,定向摆放于催化脱脂炉或烧结炉内。
9.根据权利要求1所述的金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:所述步骤S3中脱脂炉温度保持在400℃~600℃之间维持1小时。
10.根据权利要求1所述的金属粉末一体式注模成型工艺,其特征在于:所述步骤S3中烧结炉真空状态内通入氩气进行保护,并根据金属属性加热至金属熔融状态保持三个小时。
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Title |
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