CN1981961A - 一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的配方及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的配方及其注射成形制造方法，属于粉末冶金制造领域。本发明的配方中含有经过选择的钼粉和有机物体系。所述有机物体系包括植物油、热塑性塑料和增塑剂。所述配方中钼粉占80～90wt％，有机物体系占10～20wt％。本发明的制造方法包括喂料制备，注射成形，脱脂预烧，烧结，后处理等。其特征在于成形采用金属粉末注射成形技术。具体步骤是将植物油、热塑性塑料和增塑剂按重量比(0.1～0.3)∶(0.3～0.5)∶(0.2～0.4)混炼，加入钼粉后制备出均匀的喂料，喂料经注射、溶剂脱脂、热脱脂预烧、烧结，最后进行抛光。用本发明的配方及制造方法制造出的产品尺寸精度高，表面光洁度好。

Description

一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的配方及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的配方及其注射成形制造方法，属于粉末冶金制造领域。

背景技术

磁控管钼质支杆组件是磁控管的核心部分，其主要作用是利用钼良好的耐高温性能和导电性，用于支撑磁控管微波发射线圈，同时阻挡热电子向轴向发散，在有效空间内形成均匀的电荷分布，以保证微波发射的稳定性。钼端帽是磁控管钼质支杆组件的组成部分，由上端帽和下端帽各一个组成一套，每个磁控管钼质支杆组件中含有一套所述的钼端帽。所述的磁控管微波发射线圈的两端就分别焊接在上端帽和下端帽。

磁控管被广泛地使用在家庭用具，如微波炉，以及用于工业设备，如高频加热设备，交流雷达系统等。

传统粉末冶金制品密度低、材质不均匀、机械性能低，不易成型薄壁复杂件。

发明内容

为了克服传统粉末冶金制品密度低、材质不均匀、机械性能低，不易成型薄壁复杂件的缺点，本发明提供一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的配方及其注射成形制造方法，该方法特别适合大批量、小型、复杂以及具有特殊要求的金属零部件的生产加工。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的配方及其制造方法，它包括配方设计、喂料制备、注射成形、脱脂预烧、烧结和后处理。现将其分别详述如下：

1、配方设计

配方组成包括两大部分：经过选择的钼粉和有机物体系。钼粉通过氢气还原法生产，配粉后得到特定粒度和粒度组成的适用于金属粉末注射成形工艺要求的钼粉。有机物体系主要包括植物油、热塑性塑料和增塑剂。其中植物油包括蓖麻油、花生油等，热塑性塑料为聚丙烯、聚乙烯等，增塑剂为石蜡。配方组成中植物油、热塑性塑料和增塑剂总量占10～20wt％，钼粉占80～90wt％，其中植物油、热塑性塑料和增塑剂之间的重量比为(0.1～0.3)∶(0.3～0.5)∶(0.2～0.4)。

2、喂料制备

先将混炼机预热至120～180℃，将所述增塑剂加入混炼机中，融化后将植物油和热塑性塑料加入到混炼机中，与增塑剂共同混合。混合物在热和剪切力的共同作用下混炼成均匀的成形剂。成形剂冷却后破碎成颗粒。将所述成形剂颗粒与所述钼粉在三维混料器中进行进一步混合。将混合物加入混炼机中，升温，开动转子捏合，使得熔融的成形剂均匀地包覆在钼粉颗粒上，形成无偏析、无团聚的高分散性的混合物熔融体。混合物熔融体冷却后破碎成颗粒，即得到注射喂料。

3、注射成形

给注射成形机料筒加热，温度在100～200℃，将所述注射喂料加入料筒中，喂料受热熔融流动，在50～200Mpa的注射压力下，通过喷嘴注入模腔，冷却凝固后脱模，即得到注射坯。

4、脱脂预烧

采用溶剂脱脂和热脱脂两步脱脂工艺。先将所述注射坯放入有机溶剂中，在30～50℃的温度下，脱去成形剂中的可溶物。取出干燥后摆入盛有氧化铝粉的舟皿中，放入真空脱脂炉，升温速率为1～10℃/分钟，缓慢加热至500～950℃，脱出剩余的成形剂，并预烧，得到脱脂预烧坯。

5、烧结

脱脂预烧坯坯要经过高温烧结以达到致密化，在氢气气氛中将脱脂坯分阶段加热到1600～1800℃，保温2～5小时后冷却出炉，即得到烧结坯。

6、后处理

由于产品对表面光洁度要求高，故对烧结坯进行抛光处理。处理后的产品表面光洁度好，尺寸精度高。

本发明中，磁控管钼质支杆组件用钼端帽采用金属粉末注射成形技术制造。金属粉末注射成形技术是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净型成形技术。所述金属粉末注射成形技术是将金属粉末和成形剂在热和剪切力的共同作用下，制备成具有良好的均匀性、流变性和脱脂性的喂料，将所述喂料在注射机中加热加压注射进模腔，冷却固化后成注射坯，注射坯通过浸入有机溶剂或加热等方法进行脱脂，预烧后的脱脂坯再进行高温烧结，制得一定技术条件的产品。

本发明的有益效果是，所述金属粉末注射成形技术可以制造高密度、高精度、三维形状复杂结构的零件，该技术不仅具有常规粉末冶金技术生产效率高、产品一致性好、少切削或无切削、经济高效的优点，而且克服了传统粉末冶金制品密度低、材质不均匀、机械性能低不易成型薄壁复杂件的缺点，特别适合大批量、小型、复杂以及具有特殊要求的金属零部件的生产加工。

附图说明

从以下结合附图对发明内容的描述，将使本发明的上述以及其它方面的特点变得更为清晰，也更易于理解。其中：

图1是用金属粉末注射成形制造磁控管钼质支杆组件用钼端帽的工艺路线图。

图2是采用图1所述工艺路线制造的一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的形状示意图的上端帽。

图3是采用图1所述工艺路线制造的一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的形状示意图的下端帽。

图4是采用图1所述工艺路线制造的另一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的形状示意图的上端帽。

图5是采用图1所述工艺路线制造的另一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的形状示意图的下端帽。

具体实施方式

以下将结合实例对本发明做进一步说明：

氢气还原钼粉过200目筛分，取筛下物。各批次配粉后得到平均粒度为3μm的钼粉，纯度大于99.95％。有机物体系选择蓖麻油、花生油、聚丙烯和石蜡。

将140克石蜡加入混炼机中，升温，待石蜡融化后，加入50克蓖麻油、70克花生油和210克聚丙烯，融化后转动转子3小时左右，温度控制在120℃。冷却后在破碎机上破碎成形剂小颗粒。

将钼粉和成形剂小颗粒一起加入三维混料器中混合约1小时。将该混合物加入混炼机中，将温度升到140度，开动转子捏合，捏合时间2小时。冷却后在破碎机上破碎成注射喂料。

将注射喂料加入注射机中，加热至120～180℃，在50Mpa压力下注入模腔，30秒后脱模，获得完好的注射坯。

注射坯放入二氯甲烷中，加热到40℃，脱去成形剂中的可溶物。取出干燥后摆入盛有氧化铝粉的舟皿中，放入真空脱脂炉，以1℃/分钟的升温速率升到400℃，保温2小时进行脱脂，然后以6℃/分钟的升温速率升到800℃，保温2小时进行预烧，得到脱脂预烧坯。

脱脂预烧坯摆在钼舟中，放入高温烧结炉，在氢气气氛中，采用阶段性升温，于1700℃保温3小时进行烧结，得到烧结坯。

烧结坯加入抛光机中进行抛光，得到最终产品。产品尺寸精度高，光洁度好，达到技术要求。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (6)

1、一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽，其包括钼粉和有机物体系，其特征在于：所述钼粉为通过氢气还原法生产得到，经配粉得到适用于金属粉末注射成形工艺要求的钼粉；所述有机物体系包括植物油、热塑性塑料和增塑剂；所述配方中钼粉占80～90重量％，有机物体系占10～20重量％。

2、如权利要求1所述的一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽，其特征在于，所述有机物体系中的植物油包括蓖麻油、花生油。

3、如权利要求1所述的一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽，其特征在于，所述有机物体系中的热塑性塑料为聚丙烯。

4、如权利要求1所述的一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽，其特征在于，所述有机物体系中的增塑剂为石蜡。

5、如权利要求1所述的一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的配方及其注射成形制造方法，其特征在于，所述植物油、热塑性塑料和增塑剂之间的重量比为(0.1～0.3)∶(0.3～0.5)∶(0.2～0.4)。

6、一种磁控管钼质支杆组件用钼端帽的注射成形制造方法，其特征在于，所述制造方法为：

(1)将混炼机预热至120～180℃，将上述配方的增塑剂加入混炼机中，融化后将植物油和热塑性塑料加入到混炼机中，与增塑剂混合，混合物在热和剪切力的共同作用下混炼成均匀的成形剂，冷却后破碎成成形剂颗粒；将所述成形剂颗粒与上述配方的钼粉在三维混料器中进行进一步混合，将混合物加入混炼机中，升温，开动转子捏合，使得熔融的成形剂均匀地包覆在钼粉颗粒上，形成无偏析、无团聚的高分散性混合物熔融体，混合物熔融体冷却后破碎成颗粒，即得到注射喂料；

(2)注射成形机料筒加热至100～200℃，将步骤(1)所述注射喂料加入料筒中，喂料受热熔融流动，在50～200Mpa的注射压力下，通过喷嘴注入模腔，冷却凝固后脱模，即得到注射坯；

(3)将步骤(2)所述注射坯放入有机溶剂中，在30～50℃的温度下，脱去成形剂中的可溶物；取出干燥后摆入盛有氧化铝粉的舟皿中，放入真空脱脂炉，升温速率为1～10℃/分钟，缓慢加热至500～950℃，脱出剩余的成形剂，并预烧，得到脱脂预烧坯；

(4)将步骤(3)所述脱脂预烧坯放入高温烧结炉，在氢气气氛中分阶段加热到1600～1800℃，保温2～5小时后冷却出炉，得到烧结坯；

(5)将步骤(4)所述烧结坯放入抛光机中进行抛光，得到最终产品。

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