RU2807988C1 - Method for producing granular sorbent - Google Patents
Method for producing granular sorbent Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807988C1 RU2807988C1 RU2023102521A RU2023102521A RU2807988C1 RU 2807988 C1 RU2807988 C1 RU 2807988C1 RU 2023102521 A RU2023102521 A RU 2023102521A RU 2023102521 A RU2023102521 A RU 2023102521A RU 2807988 C1 RU2807988 C1 RU 2807988C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- binder
- mixer
- mixing
- carried out
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 claims description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 27
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 abstract description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой технологии, а именно к термопластичным гранулированным материалам (фидстокам) и способам их получения, предназначенным для изготовления металлических деталей методом инжекционного формования/литья под давлением.The invention relates to powder technology, namely to thermoplastic granular materials (feedstock) and methods for their production, intended for the manufacture of metal parts by injection molding/injection molding.
Известен термопластичный гранулированный материал на основе микро- и наночастиц сплава, содержащий порошок сплава и связующее, при этом порошок сплава в виде частиц со структурой ядро-оболочка, а в качестве связующего - термопластичный полимер, окисленный парафин и пластификатор, при следующем соотношении компонентов, об.%:A thermoplastic granular material based on micro- and nanoparticles of an alloy is known, containing an alloy powder and a binder, with the alloy powder in the form of particles with a core-shell structure, and as a binder - a thermoplastic polymer, oxidized paraffin and a plasticizer, with the following ratio of components, vol. .%:
порошок сплава в виде частиц со структурой ядро-оболочка 53-65alloy powder in the form of particles with a core-shell structure 53-65
пластификатор 0,5-1,5plasticizer 0.5-1.5
окисленный парафин 13-25oxidized paraffin 13-25
полимер 15-35,polymer 15-35,
при этом частицы сплава со структурой ядро-оболочка состоят из порошка сплава и модификатора поверхности, взятых в массовом соотношении 1000:1-1000:15. Способ получения термопластичного гранулированного материала включает приготовление смеси исходных компонентов, ее нагревание и экструдирование, при этом сначала получают частицы сплава со структурой ядро-оболочка из порошка сплава и модификатора поверхности, затем готовят смесь путем перемешивания полученных частиц сплава со связующим при соблюдении указанного соотношения компонентов и далее проводят экструзию полученной смеси [Патент RU № 2701228, МПК B22F 1/00, B22F 3/22, B22F 9/04, 2019]. in this case, the alloy particles with a core-shell structure consist of an alloy powder and a surface modifier, taken in a mass ratio of 1000:1-1000:15. A method for producing a thermoplastic granular material involves preparing a mixture of initial components, heating and extruding it, while first obtaining alloy particles with a core-shell structure from an alloy powder and a surface modifier, then preparing the mixture by mixing the resulting alloy particles with a binder while maintaining the specified ratio of components and Then the resulting mixture is extruded [Patent RU No. 2701228, IPC B22F 1/00, B22F 3/22, B22F 9/04, 2019].
Недостатком данного способа получения термопластичного гранулированного материала является применение дополнительной единицы оборудования - экструдера для формования гранул, что ведет к усложнению технологической схемы процесса и повышению энергозатрат. The disadvantage of this method for producing thermoplastic granular material is the use of an additional piece of equipment - an extruder for molding granules, which leads to complexity of the process flow diagram and increased energy costs.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является состав фидстока и способ формования металлических изделий с использованием технологий порошковой металлургии. Способ изготовления металлических изделий включает стадии смешивания металлического порошка и полимерного связующего для получения фидстока, стадии отверждения и гранулирования сырья и стадия переработки сырья в металлическое изделие [Патент WO2005087412, МПК B22F 1/10, B22F 3/22, 2005]. The closest analogue to the claimed invention is the composition of the feedstock and the method of forming metal products using powder metallurgy technologies. The method for manufacturing metal products includes the stages of mixing metal powder and a polymer binder to obtain feedstock, the stage of solidification and granulation of raw materials and the stage of processing raw materials into a metal product [Patent WO2005087412, IPC B22F 1/10, B22F 3/22, 2005].
Недостатком этого изобретения является использование экструдера, гранулятора, смесителя высокой мощности для формирования гранул фидстока, что является трудоемким и высокоэнергозатратным методом гранулирования. Смешивание компонентов системы ароматического связующего при температуре выше температуры ее плавления без подачи инертной среды приводит к окислению компонентов системы ароматического связующего и испарению легколетучих ее компонентов, и как следствие снижение их концентрации и снижение качества получаемого гранулята и сформованных «зеленых» деталей. Без смешивания и грануляции в вакууме, воздушные пузыри присоединятся к частицам и создадут дефекты в формуемом изделии.The disadvantage of this invention is the use of an extruder, granulator, high-power mixer to form feedstock granules, which is a labor-intensive and high-energy-consuming granulation method. Mixing the components of the aromatic binder system at a temperature above its melting point without supplying an inert medium leads to the oxidation of the components of the aromatic binder system and the evaporation of its highly volatile components, and as a consequence, a decrease in their concentration and a decrease in the quality of the resulting granulate and molded “green” parts. Without vacuum mixing and granulation, air bubbles will attach to the particles and create defects in the molded product.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в упрощении схемы получения термопластичного гранулированного материала (фидстока), а также получении фидстока с равномерным компонентным составом в виде порошка и связующего.The technical result of the proposed invention is to simplify the scheme for producing thermoplastic granular material (feedstock), as well as to obtain feedstock with a uniform component composition in the form of powder and binder.
Технический результат изобретения достигается тем, что способ получения термопластичного гранулированного материала включает стадию механического смешивания металлического порошка и связующего и стадию гранулирования, при этом стадию механического смешивания компонентов осуществляют в смесителе при температуре 110-200°C со скоростью не менее 10 об/мин в течение не менее 10 минут, стадию гранулирования осуществляют в том же смесителе при температуре 10-150°C со скоростью 10-200 об/мин в течение не менее 5 минут, а соотношение используемых компонентов следующее, мас.%:The technical result of the invention is achieved in that the method for producing thermoplastic granular material includes a stage of mechanical mixing of metal powder and a binder and a granulation stage, while the stage of mechanical mixing of the components is carried out in a mixer at a temperature of 110-200°C at a speed of at least 10 rpm for for at least 10 minutes, the granulation stage is carried out in the same mixer at a temperature of 10-150°C at a speed of 10-200 rpm for at least 5 minutes, and the ratio of the components used is as follows, wt.%:
Металлический порошок 90,0-99,0Metal powder 90.0-99.0
Связующее 1,0-10,0.Binder 1.0-10.0.
В качестве металлического порошка используют порошки на основе Fe и/или Ni и/или Cr и/или Mo и/или Cu и/или Nb и/или Mn и/или W и/или V и/или Al и/или Ti и/или Co и/или сплавов на основе этих металлов.Powders based on Fe and/or Ni and/or Cr and/or Mo and/or Cu and/or Nb and/or Mn and/or W and/or V and/or Al and/or Ti and /or Co and/or alloys based on these metals.
В качестве порошка железа используют порошки карбонильного железа.Carbonyl iron powders are used as iron powder.
В качестве связующего используют полипропилен и/или полиэтилен и/или полиолефин и/или воск и/или парафин и/или полиацеталь и/или полиакриламид и/или поливиниловый спирт и/или водорастворимый полимер и/или термопластичный полимер. Polypropylene and/or polyethylene and/or polyolefin and/or wax and/or paraffin and/or polyacetal and/or polyacrylamide and/or polyvinyl alcohol and/or water-soluble polymer and/or thermoplastic polymer are used as a binder.
Перед стадией гранулирования осуществляют отключение нагрева или применяют принудительное охлаждение до температуры ниже 150°C.Before the granulation stage, the heating is turned off or forced cooling is used to a temperature below 150°C.
Смешивание и/или грануляцию осуществляют в инертной среде при избыточном давлении не менее 0,001 МПа. Mixing and/or granulation is carried out in an inert environment at an excess pressure of at least 0.001 MPa.
Перемешивание и/или грануляцию осуществляют в вакууме.Mixing and/or granulation is carried out under vacuum.
Размер гранул составляет от 0,1 до 10 мм. The size of the granules ranges from 0.1 to 10 mm.
Сущность предлагаемого изобретенияThe essence of the proposed invention
Стадия механического смешивания компонентов осуществляется при температуре 110-200°C со скоростью не менее 10 об/мин в течение не менее 10 минут. Температура при смешивании устанавливается выше температуры плавления компонента связующего. Указанные параметры в совокупности позволяют достичь равномерного распределения металлического порошка и связующего во всем объеме смеси. С увеличением скорости вращения перемешивающего устройства повышается интенсивность перемешивания и увеличивается дополнительный нагрев системы. Снижение скорости ниже критической ведет к образованию неоднородности полученной смеси и впоследствии гранул фидстока. Время перемешивания менее 10 минут также ведет к образованию неоднородности фидстока.The stage of mechanical mixing of the components is carried out at a temperature of 110-200°C at a speed of at least 10 rpm for at least 10 minutes. The mixing temperature is set above the melting point of the binder component. These parameters together make it possible to achieve a uniform distribution of metal powder and binder throughout the entire volume of the mixture. As the rotation speed of the mixing device increases, the mixing intensity increases and additional heating of the system increases. A decrease in speed below the critical one leads to the formation of heterogeneity in the resulting mixture and subsequently feedstock granules. Mixing times of less than 10 minutes also lead to feedstock heterogeneity.
Стадия гранулирования осуществляется при температуре 10-150°C со скоростью 10-200 об/мин в течение не менее 5 минут. Температура данной стадии устанавливается несколько ниже температуры плавления компонента связующего. При соблюдении указанных параметров гранулы получаются однородными и формой, пригодной для дальнейшей обработки методом инжекционного формования/литья металлов под давлением. При перемешивании менее 5 минут не будут успевать образовываться гранулы. Скорость больше 200 об/мин приведет к тому, что время образования гранул будет увеличено. При скорости меньше 10 об/мин гранулы будут получаться крупными и непригодными для дальнейшего использования. The granulation stage is carried out at a temperature of 10-150°C at a speed of 10-200 rpm for at least 5 minutes. The temperature of this stage is set slightly below the melting point of the binder component. If the specified parameters are observed, the granules are homogeneous and of a shape suitable for further processing by injection molding/metal injection molding. When stirring for less than 5 minutes, granules will not form. Speeds greater than 200 rpm will result in longer granule formation times. At a speed less than 10 rpm, the granules will be large and unsuitable for further use.
В смеситель загружаются компоненты при следующем соотношении: 90,0-99,0% металлического порошка и 1,0-10,0% связующего. Такое соотношение обеспечивает наилучшую плотность спеченных деталей и низкий коэффициент усадки деталей (уменьшение размеров при спекании, чем ниже коэффициент, тем меньше изменятся размеры детали). Превышение массы порошка в смеси приводит к снижению текучести фидстока при формовании детали. Увеличение использования связующего приведет к повышению коэффициента усадки деталей.The components are loaded into the mixer in the following ratio: 90.0-99.0% metal powder and 1.0-10.0% binder. This ratio ensures the best density of sintered parts and a low coefficient of shrinkage of parts (reduction in size during sintering; the lower the coefficient, the less the dimensions of the part will change). Exceeding the mass of powder in the mixture leads to a decrease in the fluidity of the feedstock when molding the part. Increasing the use of binder will lead to an increase in the shrinkage rate of parts.
В качестве металлического порошка используют порошки на основе Fe и/или Ni и/или Cr и/или Mo и/или Cu и/или Nb и/или Mn и/или W и/или V и/или Al и/или Ti и/или Co, а в качестве порошка железа используют порошки карбонильного железа. Выбор порошков на основе этих металлов обусловлен необходимыми механическими свойствами получаемого фидстока. Powders based on Fe and/or Ni and/or Cr and/or Mo and/or Cu and/or Nb and/or Mn and/or W and/or V and/or Al and/or Ti and /or Co, and carbonyl iron powders are used as iron powder. The choice of powders based on these metals is determined by the necessary mechanical properties of the resulting feedstock.
В качестве связующего используют полипропилен и/или полиэтилен и/или полиолефин и/или воск и/или парафин и/или полиацеталь и/или полиакриламид и/или поливиниловый спирт и/или водорастворимый полимер и/или термопластичный полимер, которые обеспечивают высокую текучесть фидстока, необходимую прочность зеленой и коричневой детали, легкое удаление при спекании. The binder used is polypropylene and/or polyethylene and/or polyolefin and/or wax and/or paraffin and/or polyacetal and/or polyacrylamide and/or polyvinyl alcohol and/or water-soluble polymer and/or thermoplastic polymer, which provide high fluidity of the feedstock , the necessary strength of the green and brown parts, easy removal during sintering.
С целью упрощения технологии и снижения количества единиц применяемого оборудования гранулирование проводят в одном смесителе. При переходе от стадии смешивания к стадии гранулирования для снижения температуры смеси ниже температуры ее плавления (ниже 150°C) отключают нагрев чаши смесителя. Для интенсификации процесса в рубашку смесителя подают охлаждающий агент, в качестве которого может использоваться масло, вода. In order to simplify the technology and reduce the number of units of equipment used, granulation is carried out in one mixer. When moving from the mixing stage to the granulating stage, to reduce the temperature of the mixture below its melting point (below 150°C), the heating of the mixer bowl is turned off. To intensify the process, a cooling agent is supplied into the mixer jacket, which can be oil or water.
Размер гранул в диапазоне 0,1-10 мм получен в результате экспериментов. Полидисперстность гранул может регулироваться формой перемешивающего устройства и чаши смесителя, составом фидстока, количеством оборотов смесителя, температурным режимом.The granule size in the range of 0.1-10 mm was obtained as a result of experiments. The polydispersity of granules can be regulated by the shape of the mixing device and mixer bowl, the composition of the feedstock, the number of revolutions of the mixer, and temperature conditions.
Смешивание и/или грануляция осуществляется в инертной среде при избыточном давлении не менее 0,001 МПа, что позволяет избежать окисления и испарения компонентов связующего при нагревании. В качестве инертной среды может использоваться азот. Mixing and/or granulation is carried out in an inert environment at an excess pressure of at least 0.001 MPa, which avoids oxidation and evaporation of binder components when heated. Nitrogen can be used as an inert medium.
Перемешивание или грануляцию могут осуществлять в вакууме. Это позволяет снизить содержание пузырьков воздуха в гранулах фидстока. Mixing or granulation can be carried out under vacuum. This reduces the content of air bubbles in the feedstock granules.
Пример реализацииImplementation example
Пример 1. Получение фидстока типа Fe2NiExample 1. Obtaining Fe2Ni type feedstock
Смесь металлических порошков готовят из порошков карбонильного железа и порошка никеля в соотношении 98:2. A mixture of metal powders is prepared from carbonyl iron powder and nickel powder in a ratio of 98:2.
Порошковую смесь, полипропилен и парафин в соотношении 94:3:3 загружают в смеситель и перемешивают при температуре 180°С в течение 30 минут при скорости вращения перемешивающего устройства 45 об/мин. Перемешивание осуществляют при подаче в смеситель азота с давлением 0,005 МПа. The powder mixture, polypropylene and paraffin in a ratio of 94:3:3 is loaded into the mixer and stirred at a temperature of 180°C for 30 minutes at a rotation speed of the mixing device of 45 rpm. Mixing is carried out by feeding nitrogen into the mixer at a pressure of 0.005 MPa.
По истечении указанного времени полученную смесь без отключения перемешивания в том же смесителе начинают постепенно охлаждать, подавая оборотную воду в рубашку смесителя. Охлаждаясь ниже температуры плавления, полученная смесь начинает гранулироваться. Обороты смесителя повышают до 100 об/мин и вакуумируют в течение 10 минут. After the specified time has passed, the resulting mixture, without turning off mixing in the same mixer, begins to gradually cool by feeding circulating water into the mixer jacket. Cooling below the melting point, the resulting mixture begins to granulate. The mixer speed is increased to 100 rpm and vacuumed for 10 minutes.
Полученные гранулы используются для загрузки в формовочную машину (термопластавтомат) для литья деталей под давлением и с последующим спеканием. The resulting granules are used to load into a molding machine (injection molding machine) for injection molding of parts and subsequent sintering.
Данные по полученной детали представлены в таблице 1.Data on the received part are presented in Table 1.
Пример 2. Получение фидстока типа 4140Example 2. Obtaining feedstock type 4140
Смесь металлических порошков готовят из порошков карбонильного железа и порошка сплава 4140 в соотношении 60:40. A mixture of metal powders is prepared from carbonyl iron powders and 4140 alloy powder in a ratio of 60:40.
Порошковую смесь, полипропилен и парафин в соотношении 95:3:2 загружают в смеситель и перемешивают при температуре 180°С в течение 40 минут при скорости вращения перемешивающего устройства 40 об/мин. Перемешивание осуществляют при подаче в смеситель азота с давлением 0,005 МПа. The powder mixture, polypropylene and paraffin in a ratio of 95:3:2 is loaded into the mixer and stirred at a temperature of 180°C for 40 minutes at a mixing device rotation speed of 40 rpm. Mixing is carried out by feeding nitrogen into the mixer with a pressure of 0.005 MPa.
По истечении указанного времени полученную смесь без отключения перемешивания в том же смесителе начинают постепенно охлаждать, подавая оборотную воду в рубашку смесителя. Охлаждаясь ниже температуры плавления, полученная смесь начинает гранулироваться. Обороты смесителя повышают до 90 об/мин и вакуумируют в течение 15 минут. After the specified time has passed, the resulting mixture, without turning off mixing in the same mixer, begins to gradually cool by feeding circulating water into the mixer jacket. Cooling below the melting point, the resulting mixture begins to granulate. The mixer speed is increased to 90 rpm and vacuumed for 15 minutes.
Полученные гранулы используются для загрузки в формовочную машину (термопластавтомат) для литья деталей под давлением и с последующим спеканием. The resulting granules are used to load into a molding machine (injection molding machine) for injection molding of parts and subsequent sintering.
Данные по полученной детали представлены в таблице 1.Data on the received part are presented in Table 1.
Пример 3. Получение фидстока типа Fe2NiExample 3. Obtaining Fe2Ni type feedstock
Смесь металлических порошков готовят из порошков карбонильного железа и порошка никеля в соотношении 98:2. A mixture of metal powders is prepared from carbonyl iron powder and nickel powder in a ratio of 98:2.
Порошковую смесь, полипропилен и воск в соотношении 92:4:4 загружают в смеситель и перемешивают при температуре 180°С в течении 25 минут при скорости вращения перемешивающего устройства 50 об/мин. Перемешивание осуществляют при подаче в смеситель азота с давлением 0,005 МПа. The powder mixture, polypropylene and wax in a ratio of 92:4:4 is loaded into the mixer and mixed at a temperature of 180°C for 25 minutes at a rotation speed of the mixing device of 50 rpm. Mixing is carried out by feeding nitrogen into the mixer at a pressure of 0.005 MPa.
По истечении указанного времени полученную смесь без отключения перемешивания в том же смесителе начинают постепенно охлаждать, подавая оборотную воду в рубашку смесителя. Охлаждаясь ниже температуры плавления полученная смесь начинает гранулироваться. Обороты смесителя повышают до 100 об/мин и вакуумируют в течении 10 минут. After the specified time has passed, the resulting mixture, without turning off mixing in the same mixer, begins to gradually cool by feeding circulating water into the mixer jacket. Cooling below the melting point, the resulting mixture begins to granulate. The mixer speed is increased to 100 rpm and vacuumed for 10 minutes.
Полученные гранулы используются для загрузки в формовочную машину (термопластавтомат) для литья деталей под давлением и с последующим спеканием. The resulting granules are used to load into a molding machine (injection molding machine) for injection molding of parts and subsequent sintering.
Данные по полученной детали представлены в таблице 1.Data on the received part are presented in Table 1.
Пример 4. Получение фидстока типа 4140Example 4. Obtaining feedstock type 4140
Смесь металлических порошков готовят из порошков карбонильного железа и порошка сплава 4140 в соотношении 60:40. A mixture of metal powders is prepared from carbonyl iron powders and 4140 alloy powder in a ratio of 60:40.
Порошковую смесь, полипропилен и воск в соотношении 94:3,5:2,5 загружают в смеситель и перемешивают при температуре 180°С в течении 40 минут при скорости вращения перемешивающего устройства 45 об/мин. Перемешивание осуществляют при подаче в смеситель азота с давлением 0,005 МПа. The powder mixture, polypropylene and wax in a ratio of 94:3.5:2.5 is loaded into the mixer and mixed at a temperature of 180°C for 40 minutes at a mixing device rotation speed of 45 rpm. Mixing is carried out by feeding nitrogen into the mixer at a pressure of 0.005 MPa.
По истечении указанного времени полученную смесь без отключения перемешивания в том же смесителе начинают постепенно охлаждать, подавая оборотную воду в рубашку смесителя. Охлаждаясь ниже температуры плавления полученная смесь начинает гранулироваться. Обороты смесителя повышают до 80 об/мин и вакуумируют в течении 15 минут. After the specified time has passed, the resulting mixture, without turning off mixing in the same mixer, begins to gradually cool by feeding circulating water into the mixer jacket. Cooling below the melting point, the resulting mixture begins to granulate. The mixer speed is increased to 80 rpm and vacuumed for 15 minutes.
Данные по полученной детали представлены в таблице 1.Data on the received part are presented in Table 1.
Использование предложенного способа получения термопластичного гранулированного материала позволило получить гранулированный материал по новой схеме получения с равномерным распределением частиц металлического порошка и связующего в фидстоке. The use of the proposed method for producing thermoplastic granular material made it possible to obtain granular material according to a new production scheme with a uniform distribution of particles of metal powder and binder in the feedstock.
Получаемые свойства термопластичного гранулированного материала (фидстока)Table 1
Resulting properties of thermoplastic granular material (feedstock)
Claims (10)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2807988C1 true RU2807988C1 (en) | 2023-11-21 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005087412A1 (en) * | 2004-03-08 | 2005-09-22 | Batelle Memorial Institute | Feedstock composition and method of using same for powder metallurgy forming of reactive metals |
| RU2630142C1 (en) * | 2016-11-30 | 2017-09-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (НИ ТПУ) | Method of producing metallic fidstock |
| US9908261B2 (en) * | 2013-05-07 | 2018-03-06 | Comadur S.A. | Mixer, method of mixing raw material for powder metallurgy binder for injection moulding composition |
| RU2777114C1 (en) * | 2021-09-10 | 2022-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» | Method for 3d printing of products with an ultrasound-activated jet of powder material plasticized with a thermoplastic binder |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005087412A1 (en) * | 2004-03-08 | 2005-09-22 | Batelle Memorial Institute | Feedstock composition and method of using same for powder metallurgy forming of reactive metals |
| US9908261B2 (en) * | 2013-05-07 | 2018-03-06 | Comadur S.A. | Mixer, method of mixing raw material for powder metallurgy binder for injection moulding composition |
| US10611050B2 (en) * | 2013-05-07 | 2020-04-07 | Comadur S.A. | Mixer, method of mixing raw material for powder metallurgy binder for injection moulding composition |
| RU2630142C1 (en) * | 2016-11-30 | 2017-09-05 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (НИ ТПУ) | Method of producing metallic fidstock |
| RU2777114C1 (en) * | 2021-09-10 | 2022-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» | Method for 3d printing of products with an ultrasound-activated jet of powder material plasticized with a thermoplastic binder |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПАРХОМЕНКО А.В. и др. Разработка отечественного порошкового гранулята со связующим на основе полиформальдегида для МИМ-технологии. ПМ и ФП известия вузов. 2013, N4, с. 8-13. ПАРХОМЕНКО А.В. и др. Развитие связующих веществ в гранулятах для МИМ-технологии. Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2013, с. 91-97. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW453922B (en) | Processes for forming microporous metal parts, microporous metal structure, microporous ceramic parts and microporous ceramic structure | |
| JPH0647684B2 (en) | Degreasing method for injection molded products | |
| CN100339171C (en) | Continuous compounding method of aqueous injection moulding feedstocks | |
| KR20130083840A (en) | Method for producing cemented carbide products | |
| JPH03180402A (en) | Binding composition for use in injection or extrusion molding of metal or ceramic powder | |
| JP2012509408A (en) | Method of manufacturing cemented carbide or cermet products | |
| RU2807988C1 (en) | Method for producing granular sorbent | |
| WO2000021703A1 (en) | Method of producing sintered body | |
| CN107999769A (en) | A kind of method that mobile phone center is made of metal injection moulding | |
| CN106147220B (en) | For the long-chain nylon of SLS and nylon66 fiber alloy powder material preparation method | |
| Supriadi et al. | Preparation of feedstock using beeswax binder and SS 17-4PH powder for fabrication process of orthodontic bracket by metal injection molding | |
| DE602004000848T2 (en) | Process for the production of hard material parts | |
| JP4960640B2 (en) | Method for producing granulated powder | |
| US7303722B2 (en) | Method of making tools or components | |
| RU2718946C1 (en) | Method of producing granular metal-particle composition (feedstock) and composition obtained using said method | |
| CN108393483A (en) | A kind of metal powder injection molding feeding and preparation method thereof | |
| JPH093510A (en) | Copper powder for injection-molding of metallic powder and production of injection-molded product using the same | |
| JP2007314870A (en) | Method for producing hard alloy sintered compact, and hard alloy sintered compact | |
| CN114472879B (en) | Adhesive for pure titanium powder injection molding and preparation method and application thereof | |
| JP2790289B2 (en) | Manufacturing method of sintered stainless steel by injection molding | |
| JP2643002B2 (en) | Degreasing method for powder compacts | |
| JPH11181501A (en) | Production of metal powder and sintered body | |
| JPS63237402A (en) | Manufacture of sintered rare-earth magnet | |
| CN108115126B (en) | Plasticizing forming agent for ultra-fine grain hard alloy and preparation method thereof | |
| JP2949130B2 (en) | Method for producing porous metal filter |