TW201946965A - 用於金屬射出成型進料的黏結劑組合物；包含彼之金屬射出成型進料；使用該進料之金屬射出成型方法及由該方法獲得之物件 - Google Patents

用於金屬射出成型進料的黏結劑組合物；包含彼之金屬射出成型進料；使用該進料之金屬射出成型方法及由該方法獲得之物件 Download PDF

Info

Publication number
TW201946965A
TW201946965A TW108116590A TW108116590A TW201946965A TW 201946965 A TW201946965 A TW 201946965A TW 108116590 A TW108116590 A TW 108116590A TW 108116590 A TW108116590 A TW 108116590A TW 201946965 A TW201946965 A TW 201946965A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
feed
weight
injection molding
polymer
group
Prior art date
Application number
TW108116590A
Other languages
English (en)
Inventor
艾瑪 露丁
艾莎 艾奇林
安娜 阿葵維斯特
Original Assignee
瑞典商好根那公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞典商好根那公司 filed Critical 瑞典商好根那公司
Publication of TW201946965A publication Critical patent/TW201946965A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/103—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing an organic binding agent comprising a mixture of, or obtained by reaction of, two or more components other than a solvent or a lubricating agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1017—Multiple heating or additional steps
    • B22F3/1021—Removal of binder or filler
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B22F3/225—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by injection molding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63408—Polyalkenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63448—Polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63488—Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether, polyethylene glycol [PEG], polyethylene oxide [PEO]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/638—Removal thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/02—Polyalkylene oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/10—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/35—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2304/00—Physical aspects of the powder
    • B22F2304/10—Micron size particles, i.e. above 1 micrometer up to 500 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
    • C03B19/025—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding by injection moulding, e.g. extrusion
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/06—Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2214/00—Nature of the non-vitreous component
    • C03C2214/12—Polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6022—Injection moulding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本發明係關於用於射出成型方法之進料，該進料由以下各項組成：可燒結粒子P，其由金屬、金屬合金、金屬陶瓷、陶瓷材料、玻璃或任何該等之混合物製成；及黏結劑組合物B，該黏結劑組合物B包含黏結劑聚合物B1、聚合增容劑B2及視情況包含之離型劑B3，且係關於使用該進料之MIM製造方法。

Description

用於金屬射出成型進料的黏結劑組合物；包含彼之金屬射出成型進料；使用該進料之金屬射出成型方法及由該方法獲得之物件
本發明係關於用於金屬射出成型(MIM)之黏結劑組合物、包含該黏結劑組合物之MIM進料、該MIM進料在金屬射出成型方法中之用途、使用該進料之MIM方法及由該MIM方法或藉由使用該MIM進料獲得之物件。
金屬射出成型(MIM)係藉由其可自包含可燒結(通常金屬)粒子及黏結劑組合物之MIM進料產生複雜形狀之燒結物件之技術。在MIM方法期間，包含可燒結粒子及黏結劑組合物之MIM進料藉由射出成型形成期望形狀，形成所謂的「生坯體」。隨後，移除(例如以熱或催化方式)黏結劑組合物以形成所謂的「褐色體」，並將褐色體燒結以使可燒結粒子在其表面之至少一部分融合。由此，獲得燒結物件。燒結物件可具有相對較高密度，即，其表觀密度接近形成可燒結粒子之塊體材料的表觀密度，此表明燒結物件之空隙率/孔隙度相對較低。
一般而言，此一方法中使用小粒子羰基鐵粉末。使用其他類型之粉末亦係常見的，例如氣體霧化及水霧化鋼或極細粒徑之金屬粉末。然而，該等細粉末之成本相對較高，此使得該方法經濟上不合意。
為改良MIM方法之競爭力，期望降低所用粉末之成本。達成此之一種途徑涉及使用較便宜、較粗糙之粉末。然而，粗糙粉末具有較細粉末低之表面能且因此在燒結期間活性更低，由此增加燒結物體中結構缺陷之風險。另一問題在於較粗糙且不規則粉末具有較低堆積密度，且因此進料之最大粉末含量係有限的。由於黏結劑之相對較高含量，這增加了黏結劑相之成本，且亦可在擠出製程中導致問題。較低之粉末含量亦導致燒結期間較高之收縮，且可導致在生產運行中所產生組件之間不可接受的尺寸變化。
在許多方面中，黏結劑組合物(或簡稱「黏結劑」)係整個方法中極重要的部分，且其必須滿足若干準則。黏結劑必須能夠併入大量可燒結粒子(例如細金屬、金屬合金或陶瓷粉末)，通常60體積%或更多。其亦必須能夠形成可在高溫下塑化並射出成型之連貫團塊。此外，必須以相當短且環境友好之方法移除主要黏結劑成分。黏結劑進一步必須在脫脂後藉助「骨架黏結劑」提供足夠強度。其應以可易於進給至射出成型機之形式(例如，以規則的顆粒形狀)供應，且批次間應具有一致、均勻的性質。MIM技術之發展在很大程度上係黏結劑組合物及相應脫脂技術之發展。該發展可以追溯到Raymond Wiech對MIM方法之基本發明的潛力得到認可時之1970年代後期至該技術工業化開始時之1990年代。
MIM方法中使用許多不同類型的黏結劑。MIM中使用至少四種常用類型之黏結劑，其中之大多數係聚合物，該等黏結劑係描述如下：熱塑性化合物、熱固性化合物、基於水之系統及無機物。
然而，所有該等均存在各種缺點。該等包括(但不限於)進料中各種材料間之偏析、射出成型方法中由低熔體流動指數引起之問題、不能形成基本上不含空隙之連續連貫相及/或使用粗糙金屬粉末之困難。現有技術黏結劑之另一缺點可係由於黏結劑相之強度或一致性不足，其難以製造大的組件。
業內仍需要不具有任何或展現較少上述缺點或者程度較小之黏結劑組合物。
本發明目標
本發明之一個目標係提供用於金屬射出成型進料之黏結劑組合物，其具有以下性質及/或優點。
本發明之一個目標係提供適用於MIM方法之新組合物。
本發明之一個目標係提供用於MIM進料之黏結劑組合物，其能夠併入較大且因此較便宜之可燒結粒子。
本發明之另一目標係提供用於MIM進料之黏結劑組合物，其能夠在金屬射出成型方法中形成基本上不含空隙之連貫相且能夠製造無結構損壞之大的部件。
本發明之再一目標係提供用於MIM進料之黏結劑組合物，其中大量相對較大之可燒結粒子可穩定地分散及/或為進料提供良好流動性。
本發明之另一目標係提供用於MIM進料之黏結劑，其能夠提供具有足夠強度之褐色體，以在無結構坍塌之情形下進行處置。
本發明之又一目標係提供由MIM方法製備之物件，該物件在密度(不存在空隙)、不存在或減少偏析及/或製造成本方面優於現有技術物件。
現已發現，藉由仔細選擇黏結劑組合物組分，可獲得用於金屬射出成型之進料之新黏結劑，其例如不僅改良進料性質，而且改良射出成型之結果。
本發明由此藉由以下解決上述態樣中之一或多者：
1. 一種用於射出成型方法之進料，其由以下各項組成
可燒結粒子P，其由以下製成：金屬、金屬合金、金屬陶瓷、陶瓷材料、玻璃、或任何該等之混合物；及
黏結劑組合物B，該黏結劑組合物B包含
黏結劑聚合物B1；
聚合增容劑B2，及
視情況包含之離型劑B3。
2. 根據項目1之進料，其中該黏結劑聚合物B1係一或多種選自由以下組成之群之聚合物：聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物、聚氧乙烯均聚物、聚氧乙烯共聚物、聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物、聚丙烯均聚物及聚丙烯共聚物，且較佳係一或多種選自由以下組成之群之聚合物：聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物、聚氧乙烯均聚物及聚氧乙烯共聚物。
3. 根據項目1及2中任一項之進料，其中該黏結劑聚合增容劑係具有或經改質以致於具有至少一個能夠與可燒結粒子之表面相互作用之官能基之熱塑性聚合物。
4. 根據項目3之進料，其中該熱塑性聚合物之該改質係藉由接枝改質實施。
5. 根據項目3及4中任一項之進料，其中能夠與金屬粒子之表面相互作用之官能基選自羥基、醚基、側氧基、酯基團、羧酸基團、羧酸酐基團、硫醇基團、醯胺基團、胺基甲酸酯基團、脲基及矽烷基團。
6. 根據項目1至5中任一項之進料，其中相對於該黏結劑組合物B之總重量計，該聚合增容劑B2之量係5至25重量%。
7. 根據項目1至6中任一項之進料，其中存在該可選離型劑，且相對於該黏結劑組合物B之總量，較佳以1至10重量%之量存在。
8. 根據項目1至7中任一項之進料，其中該離型劑選自羧酸醯胺；伸烷基-雙-醯胺，例如伸乙基雙-硬脂醯胺；根據ASTM D-127熔點為150℃或以下之α-烯烴蠟，較佳選自聚乙烯蠟及聚丙烯蠟；醇，較佳具有8至30個碳原子之彼等；羧酸，較佳具有8至30個碳原子之彼等，例如硬脂酸或二十二酸；羧酸酯，較佳在源自羧酸之部分中具有8至30個碳原子且在源自醇之部分中具有1至10個碳原子之彼等；聚四氫呋喃；氧化聚乙烯；氧化聚丙烯；聚己內酯；聚乙二醇，其較佳具有10,000或以下、較佳5,000或以下、例如2,500或以下之重量平均分子量；纖維素；及具有5至18個碳原子之內醯胺，例如月桂內醯胺。
9. 根據項目1至8中任一項之進料，其中該可燒結粒子P係由金屬或金屬合金製得，且其中該可燒結粒子較佳由選自以下之材料製得：銅、鐵、基於鐵之合金及基於銅之合金，及更佳不鏽鋼。
10. 根據項目1至9中任一項之進料，其中藉由雷射光散射法測定之該等可燒結粒子之重量平均粒子直徑D50係介於5與50 µm之間、介於20與50 µm之間或介於5與20 µm之間。
11. 根據項目1至10中任一項之進料，其中該黏結劑聚合物B1之量係65至95重量%、較佳70至95重量%、更佳73至95重量%，該聚合增容劑B2之量係5至25重量%，且離型劑B3之量係0至20重量%，所有均相對於該黏結劑組合物B之總重量計，且其中較佳地，該黏結劑聚合物B1、該聚合增容劑B2及該可選離型劑B3之總量佔該黏結劑組合物B之95至100重量%。
12. 根據項目1至11中任一項之進料，其包含45至70體積%之量的該等可燒結粒子P，剩餘由該黏結劑組合物B形成，及/或其具有250至900 g/10分鐘之熔體流動速率(MFR)。
13. 根據項目1至12之進料，其呈細絲形式或丸粒形式。
14. 一種如項目1至13任一項所定義之進料在金屬射出成型方法中之用途。
15. 一種金屬射出成型方法，其包含以下步驟
A. 將如項目1至13任一項所定義之進料射出至模具中；
B. 自該模具移出射出成型之生坯體；
C. 藉由催化、熱或化學處理或其組合使該進料脫脂以由此移除基本上所有黏結劑組合物，以獲得褐色體；及
D. 燒結該褐色體。
鑒於以下詳細描述，本發明之進一步及較佳態樣將變得顯而易見。
定義
將在以下詳細說明中使用並應用以下術語及定義：
由下限及上限提及之任何既定範圍(例如，「2至5」或「介於2與5之間」)包括下限及上限值，如同其間之任何值一樣。明確包括大於下限或低於上限之值。因此，該術語應理解為表達「[下限]或更大，但[上限]或更小」之簡寫。
無論何時提及範圍及更佳範圍，下限及上限均可自由組合。作為一個實例，片語「5至10、較佳6至8」亦包括5至8及6至10之範圍。
術語「聚合物」及「聚合化合物」同義使用。聚合物或聚合化合物之特徵通常在於包含5個或更多、通常10個或更多衍生自相同單體化合物/單體之重複單元。聚合物或聚合材料通常具有至少300、通常1000或更大之分子量。除非提及其具體形式，否則聚合物可為均聚物、隨機共聚物或嵌段共聚物。聚合物可藉由此項技術中已知之任何方法合成，包括自由基聚合、陽離子聚合及陰離子聚合。
本發明意義上之單體通常係化學物質之分子，其能夠與相同化學物質之另一分子反應形成二聚體，該二聚體然後能夠與相同化學物質之另一分子反應以形成三聚體等，最終形成鏈，其中5個或更多、較佳10個或更多衍生自相同化學物質之重複單元相連接以形成聚合物。能夠與另一單體分子之基團反應形成聚合物鏈之單體分子的基團沒有特別限制，且實例包括烯系不飽和基團、環氧基團等。單體可係單官能、雙官能、三官能或更高官能。雙官能單體之實例包括二(甲基)丙烯酸酯及具有羧酸基團及醯胺基團之化合物，三官能單體之實例包括三(甲基)丙烯酸酯。
術語「(甲基)丙烯酸」用於共同表示甲基丙烯酸及丙烯酸，且術語「(甲基)丙烯酸酯」用於共同表示甲基丙烯酸及丙烯酸之酯，例如甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯。酯殘基較佳係具有1至20個碳原子之烴基團，該烴基團可具有或可不具有另外1、2、3或更多個取代基。取代基並無特別限制且可選自羥基、氰基、胺基、烷氧基、伸烷基氧基等。(甲基)丙烯酸酯之酯基較佳係具有1至20個、較佳1至12個碳原子之未經取代直鏈或具支鏈烷基，或係經一或兩個羥基取代之具有1至20個、較佳1至12個碳原子之直鏈或具支鏈烷基。
術語α-烯烴表示通常具有2至10個碳原子且具有末端烯系不飽和基團之烴化合物。實例包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-丙烯、苯乙烯等。α-烯烴較佳係脂肪族，且更佳選自乙烯及丙烯。因此，α-烯烴之聚合物的較佳實例包括聚乙烯(其包括諸如HDPE、LLDPE及LDPE之類別)及聚丙烯(其包括雜排及對排PP)以及乙烯及丙烯之共聚物。
術語「Tg」表示玻璃轉換溫度，其藉由差示掃描量熱法(DSC)根據ASTM D7426 - 08(2013)量測。
除非另有說明，否則術語「熔體流動速率」(MFR)表示根據ISO 1133使用實例章節中所闡述之方法獲得之值。
在本發明中，除非另有說明或另有規定，否則所有物理參數係在室溫(20℃)及大氣壓(105 Pa)下藉由標準例如ISO或ASTM量測。在標準方法與以下說明中所闡述及提及的方法之間將存在差異之情形中，則以本說明書為準。
術語「可燒結」用於表示熔點為450℃或更高、較佳500℃或更高、更佳600℃或更高且再較佳700℃或更高之無機材料。在此意義上，可燒結材料包括具有所需熔點之金屬、合金、陶瓷及玻璃。對於複合材料(例如金屬陶瓷)而言，若存在於粒子外部上之至少一些材料具有在上述範圍內之熔化溫度，以使得粒子可在燒結處理期間彼此黏結以形成最終燒結體即足以。
如本文所用，不定冠詞「一(a)」指示一個以及多於一個且未必將其參考名詞限制為單數。
術語「約」係指所討論之量或值可為指定之特定值或其鄰域中之一些其他值，通常在所指示值之±5％的範圍內。如此，例如片語「約100」表示100±5之範圍，片語「約60」表示60±3的範圍。
術語及/或意味著存在所指示之所有要素或僅一個要素。例如，「a及/或b」表示「僅a」、或「僅b」或「a及b一起」。在「僅a」之情形中，術語亦涵蓋不存在b之可能性，即「僅a，但沒有b」。
本文所用之術語「包含」意欲為非排他性及開放式的。因此，包含某些組分之組合物可包含除所列舉者以外之其他組分。然而，術語亦包括更嚴格含義「由…組成」及「基本上由…組成」。術語「基本上由…組成」允許存在最多且包括10重量%、較佳最多且包括5%之除針對各別組合物所列之彼等以外之材料，該等其他材料亦可完全不存在。在後一情形中，組合物「由所列舉組分組成」。
術語「進料」用於表示可用於藉由射出成型操作形成生坯體之材料。進料可具有任何形式或形狀，但較佳呈細絲或丸粒之形式。術語「細絲」表示當在垂直於其最長軸之方向上的橫截面中觀察時具有圓形、橢圓形或角形狀之材料，且其中此圓形之直徑或橢圓形或角形之最長軸較材料之最長軸小10倍或更多([最長軸] / [垂直於最長軸之橫截面中之直徑或最長軸] ≥10)。術語「丸粒」表示當在垂直於其最長軸之方向上的橫截面中觀察時具有圓形、橢圓形或角形狀之粒子，且其中此圓形之直徑或橢圓形或角形之最長軸較材料之最長軸小10倍、較佳5或以下、更佳3或以下、進一步較佳2或以下([最長軸]/[垂直於最長軸之橫截面中之直徑或最長軸] ˂10)。丸粒亦可具有球形形狀。
進料
在一個態樣中，本發明係關於包含黏結劑組合物B及可燒結粒子P之進料。該進料可含有額外組分，但通常基本上由黏結劑組合物B及可燒結粒子P組成或由其組成。
可燒結粒子 P
本發明之進料含有可燒結粒子P，其在藉由射出成型形成生坯體之後，自該生坯體移除黏結劑組合物(脫脂)以形成褐色體，並進行燒結處理以融合粒子P，形成最終3維物體。
可燒結粒子係由金屬、金屬合金、玻璃、陶瓷材料或其混合物製得。此處，「由…製得」闡述粒子由金屬、金屬合金、玻璃、陶瓷材料或該等組分之混合物組成或基本上由其組成。然而，可存在不可避免的雜質。因此，95重量%或以上之可燒結粒子由金屬、金屬合金、玻璃、陶瓷材料或其混合物組成，其中剩餘部分為不可避免的雜質。較佳地，至少98重量%或以上且更佳至少99重量%或以上之可燒結粒子係由金屬、金屬合金、玻璃、陶瓷材料或其混合物形成。
可燒結粒子中可包含之金屬並無具體限制，且通常可使用任何期望之金屬，只要其具有所需熔點即可。金屬亦應係可加工的且因此不應為諸如鈉或鋰之反應性物種，且在常溫下亦不應為液體(例如汞)。可用於本發明之金屬實例包括鋁、鈦、鉻、釩、鈷、鐵、銅、鎳、鈷、錫、鉍、鉬及鋅以及鎢、鋨、銥、鉑、錸、金及銀。較佳者係鋁、鐵、銅、鎳、鋅、金及銀之金屬粒子。由於除非採取避免此一反應之特定步驟(例如低脫脂或燒結溫度)，否則鈦在後續脫脂及燒結步驟中有氧化或形成其他化學物質(例如氮化物)之整體趨勢，因此在一個實施例中，可燒結粒子不由鈦或鈦合金製成。由於呈非合金形式之鐵在某些條件下具有純抗氧化性，因此在一個實施例中，可燒結粒子不由鐵製成。
金屬合金亦沒有進一步限制，且通常可使用所有種類之金屬合金，只要其具有所需熔點以使得在脫脂溫度下不熔融，但在製造製程期間所用之燒結溫度下融合即可。較佳合金可係由鋁、釩、鉻、鎳、鉬、鈦、鐵、銅、金及銀形成之彼等以及所有種類之鋼。在鋼中，碳之量通常介於0與2.06重量%之間，介於0至20%之間之鉻，介於0與15%之間之鎳及視情況至多5%之鉬。可燒結粒子較佳選自金屬、鐵合金、不鏽鋼及陶瓷，其中不鏽鋼尤佳。
可形成可燒結粒子之玻璃並無限制，且可使用所有類型之玻璃，條件係玻璃粒子在製程所用之燒結溫度下在其邊界融合。
陶瓷材料亦無限制，只要其溫度性質允許粒子在燒結溫度下融合即可。通常，陶瓷材料包括氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、金屬碳化物、金屬硼化物、金屬氮化物、金屬矽化物、金屬氧化物及自黏土或黏土類型源形成之陶瓷材料。其他實例包括鈦酸鋇、氮化硼、鋯酸鉛或鈦酸鉛、氧氮化矽酸鋁(silicate aluminum oxynitride)、碳化矽石(silica carbide)、氮化矽、矽酸鎂及碳化鈦。
可燒結粒子之混合物包括不同金屬及/或不同合金之混合物，且亦包括更多不同類型材料之混合物。實例係金屬或金屬合金及陶瓷材料之混合物，例如金屬陶瓷材料。例如，由碳化鎢及鈷製得之金屬陶瓷(如切割工具中所用)亦由可燒結粒子涵蓋。
形成可燒結粒子之金屬或金屬合金可為磁性或非磁性的。
可燒結粒子可具有任何形狀，但非球形粒子係較佳的。此係由於以下事實：非球形粒子在後續脫脂及燒結步驟期間提供互鎖區域，此進而有助於在脫脂及燒結步驟期間維持穩定形式。
可燒結粒子之粒徑(D50)並無具體限制，但較佳為100 µm或以下、更佳75 µm或以下、最佳50 µm或以下。因此，粒徑可為5至50 µm，且較佳25至40 µm。在一個實施例中，本發明利用粒徑D50為5至16或17 µm、或5至20 µm之細粒子。在另一實施例中，本發明利用粒徑D50為20至50 µm、25至50 µm或自27或28至50 µm之粗粒子。
此處，粒徑涉及藉由雷射散射技術測定之等效球形直徑，例如根據(例如) ASTM 4464-15利用在690 nm發射之雷射量測，表示為D50 (50重量%之粒子具有小於所表示值之大小)。根據本發明可使用之用於測定粒徑之裝置係可自Shimadzu公司購得之SALD-3101雷射繞射粒徑分析儀，其具有標準取樣器及流動池SALD-MS30。不言而喻，必須分析足夠多的粒子以獲得有效結果。此係即使其他粒子經受分析，所獲得之值亦保持基本恆定(在+/- 2%內)時之情形。此通常在300或更多、例如500或更多或1000或更多個粒子被分析時達成。
較佳地，大多數(90重量%或以上)且更佳所有(100重量%)之粒子具有等於或小於100 µm或以下、更佳50 µm或以下之等效球形直徑。該等粒子可藉由用於移除過大粒子之適宜操作(例如篩分)來獲得。
對極細粒子之量並無限制，但通常粒徑為0.1 µm或以下、較佳1 µm或以下、再較佳3 µm或以下之粒子佔粒子P之10重量%或以下、較佳5重量%或以下。
在一個實施例中，D99值(表示99重量%之粒子具有低於所指示值之粒子直徑)為120 µm或以下、較佳100 µm或以下。此尤其與以上所指示之D50值組合應用。
以上粒徑涉及等效球形直徑。然而，粒子之實際形狀並不限於球形粒子，且在一些實施例中可使用非球形粒子。非球形粒子可具有規則形狀(例如橢圓形或立方體形)或不規則形狀，且不期望受限於理論，據信由於粒子之互鎖，不規則形狀之粒子對於獲得具有較高強度之褐色體及/或最終物體可係有益的。
對於以上所有粒徑，所獲得以體積計之值可採用形成可燒結粒子P之材料的已知密度藉由簡單計算轉換為以重量計之各別值。
可燒結粒子之量較佳以致於形成30至70、更佳40至60、例如50或以上至55或以下之固體負荷(SL)，表示為[可燒結粒子P之體積]/[進料之總體積] × 100。固體負荷等於可燒結粒子相對於進料總體積之體積百分比。
黏結劑組合物 B
黏結劑組合物形成除可燒結粒子P以外之進料的其他基本組分。黏結劑組合物用以分散可燒結粒子，及形成適於射出成型操作之連貫團塊。進料可由可燒結粒子P及黏結劑組合物B組成或可基本上由其組成。
黏結劑組合物B含有黏結劑聚合物B1及聚合增容劑B2作為基本組分，且可視情況含有離型劑B3。黏結劑組合物可基本上由B1、B2及視情況B3組成或可由其組成，但亦可含有一或多種額外添加劑B4，如隨後將闡述。
黏結劑聚合物 B1
黏結劑聚合物B1形成黏結劑組合物之大部分且係主要負責形成黏性團塊之組分，其中可燒結粒子P分散於黏性團塊中。
因此，黏結劑聚合物之量通常為黏結劑組合物之50重量%或以上，且相對於黏結劑組合物之總重量(或相對於藉由自進料總重量減去可燒結粒子之重量獲得之重量)，較佳係65至95重量%、較佳70至95重量%、更佳73至95重量%。
黏結劑聚合物B1之化學性質並無具體限制，且其可自由地選自在MIM進料組合物中稱為黏結劑組分之有機聚合物。黏結劑聚合物B1在射出成型步驟後必須可移除，且此移除(亦稱為脫脂)可以熱方式、溶劑萃取或以催化方式實施。在較佳態樣中，黏結劑聚合物B1係一或多種選自由以下組成之群之聚合物：聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物、聚氧乙烯均聚物、聚氧乙烯共聚物、聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物、聚丙烯均聚物及聚丙烯共聚物。在該等中，聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物、聚氧乙烯均聚物及聚氧乙烯共聚物係較佳者，且聚甲醛均聚物及聚甲醛共聚物係更佳者。此係由於以下事實：該等可藉由使用氣態HNO3 在高溫(例如，125℃)下形成甲醛或乙醛而容易地脫脂。
在各別共聚物中，表示共聚物之重複單元(例如，在聚甲醛共聚物之情形中，氧基亞甲基單元)之量通常為50重量%或以上、較佳80重量%或以上。此外，共聚單體之類型並無具體限制，但聚甲醛及聚氧乙烯共聚物之較佳實例包括其中共聚物衍生自選自由氧基伸烷基、較佳氧基亞甲基或氧基伸乙基組成之群之一或多者之彼等，其中氧基伸乙基/氧基亞甲基共聚物係較佳實例。
此處，聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物、聚丙烯均聚物及聚丙烯共聚物較佳未經改質，即，不含能夠與可燒結粒子之表面相互作用之官能基，如下文將針對聚合增容劑B2所闡述。聚乙烯及聚丙烯共聚物係更佳之共聚物，其由衍生自乙烯及/或丙烯及可選額外單體之重複單元組成，該等額外單體選自由以下組成之群：除C及H外不含任何其他元素之脂肪族烴單體、烷基乙烯基醚及環氧烷(例如環氧乙烷)。
較佳黏結劑聚合物B1包括聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物、聚氧乙烯均聚物及聚氧乙烯共聚物。聚甲醛均聚物及聚甲醛共聚物係更佳者。
在一個實施例中，黏結劑聚合物B1不選自由以下組成之群：聚合物混合物或聚合物合金，該混合物或合金包含至少第一及第二聚合物，第一聚合物之Tg為-20℃或更低且第二聚合物之Tg為60℃或更高；包含至少第一聚合物嵌段之第二聚合物嵌段之一種、兩種或更多種嵌段共聚物，該第一聚合物嵌段具有在-20℃或更低範圍內之Tg，且該第二聚合物嵌段具有60℃或更高之Tg；及該第一及第二聚合物及該嵌段共聚物之混合物。
黏結劑聚合物之選擇應考慮到MIM進料之其他材料的選擇，且尤其係關於達成整個進料之適宜流變行為，以允許擠出成型順利進行。此尤其包括黏結劑聚合物B1之適宜量的選擇及具有適宜熔體流動速率之材料的選擇。黏結劑聚合物B1之熔體流動速率(MFR，亦稱為熔融指數MI且涉及熔體體積流率MVR乘以聚合物之密度)較佳為15或以上但70或以下(表示為g/10分鐘且根據ISO 1133在190℃及2.16 kg之負荷下量測)、更佳20至65、再較佳25-60，例如32至58。同時，黏結劑聚合物B1之熔點(根據ISO 11357-1/-3以10℃/min量測)可經選擇以在120至240℃、較佳130至185℃之範圍內。同時滿足該等準則之材料包括Celanese之聚甲醛共聚物HostaformTM C52021及C27021或Kolon Plastics, Inc.之聚甲醛共聚物Kocetal K900及K700。
黏結劑聚合物B1可僅由聚合物組成，但亦可為兩種或以上聚合物之混合物或合金。在一個實施例中，該(等)黏結劑聚合物之玻璃轉換溫度Tg (如藉由DSC方法所測定)為20℃或以下、較佳0℃或以下。
聚合增容劑 B2
黏結劑組合物包含聚合增容劑作為第二基本組分。聚合增容劑係結構上不同於黏結劑聚合物B1之組分，此乃因其係具有能夠與可燒結粒子之表面相互作用之官能基的聚合化合物。考慮到可燒結粒子通常由對氧具有親和性之材料構成，因此聚合增容劑中存在之官能基較佳含有氧原子。然而，聚合增容劑B2不同於如上文針對黏結劑聚合物B1所定義之聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物、聚氧乙烯均聚物或聚氧乙烯共聚物。
聚合增容劑通常係熱塑性聚合物，其經具有能夠與可燒結粒子之表面相互作用之官能基的化合物改質、特別地經接枝改質。該等基團較佳選自羥基-OH、醚基-O-、側氧基(羰基) C=O、酯基-C(O)O-、羧酸基團C(O)OH (其通常不為(甲基)丙烯酸酯之羧酸基團)、羧酸酐基團-C(O)-O-C(O)-、硫基或硫醇基團、醯胺基團C(O)N(R1R2) (其中R1及R2選自氫原子及C1-6烷基)、胺基甲酸酯基團、脲基及通常具有式-SiR1R2R3之矽烷基團(其中R1、R2及R3選自氫原子及C1-6烷基)。進一步較佳地，聚合增容劑係可藉由改質選自α-烯烴均聚物及共聚物(特別地乙烯、丙烯之均聚物及共聚物及其混合物及合金)之熱塑性聚合物獲得之聚合物，但熱塑性聚合物亦可為縮合均聚物或共聚物，例如聚醯胺、聚酯或聚胺基甲酸酯、特定地聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚乳酸、聚萘二甲酸丁二酯等。此外，聚合增容劑可為經改質苯醚聚合物或共聚物、經改質苯乙烯聚合物或共聚物及熟習此項技術者熟知之經改質之其他一般工程聚合物。較佳地，聚合增容劑係經改質聚烯烴，例如經改質聚乙烯、經改質聚丙烯或經改質乙烯/丙烯共聚物。
此處，「經改質」表示聚合增容劑可藉由熱塑性聚合物與試劑反應獲得，以將能夠與可燒結粒子之表面相互作用之一或多個官能基引入至聚合物主鏈及/或側鏈中。改質可藉由將包含以下之基團引入至聚合物之主鏈及/或側鏈中來達成：羥基、醚基、側氧基、酯基(較佳不包括(甲基)丙烯酸酯之酯基)、除(甲基)丙烯酸之羧酸基團以外之羧酸基團、羧酸酐基團(例如馬來酸酐基團)、硫醇基團、胺基甲酸酯基團、脲基、醯胺基團及矽烷基團。尤其較佳者係藉由羧酸酸酐改質聚烯烴(較佳聚乙烯或聚丙烯、更佳聚丙烯)，例如藉由將馬來酸酐接枝至聚丙烯所獲得。
實施此一改質之方法係熟習此項技術者熟知的，且例如馬來酸酐接枝於聚乙烯/聚丙烯摻合物上闡述於Polymer Testing, 第22卷, 第2期, 2003年4月，第191至195頁。此外，該等聚合物可以(例如) DuPontTM之Fusabond® P及E系列(例如Fusabond® P353)市售購得。馬來酸酐改質之聚乙烯及聚丙烯亦可自Clariant以LicoceneTM系列產品(例如LicoceneTM PP MA 6452、LicoceneTM PE MS 431或LicoceneTM PE MA 4221)以及自Honeywell以AC-系列產品(例如A-CTM 907P)市售購得。
聚合增容劑較佳係熔點(根據ASTM D3418測定)及菲卡軟化點(Vicat Softening Point)(根據ASTM D1525測定)二者或熔點在50℃或更高至300℃或以下範圍內、更佳80℃或更高至250℃或以下、進一步較佳100℃或更高至200℃或以下、再較佳120℃或更高、例如130℃或更高、但200℃或以下之熱塑性材料。此確保聚合增容劑在用於處理進料之溫度下軟化或熔融。該等要求亦可藉由適當選擇市售產品來滿足。
較佳地，聚合增容劑不為(甲基)丙烯酸聚合物。附帶地，在本發明中，術語「(甲基)丙烯酸聚合物」用於表示具有自丙烯酸或甲基丙烯酸或其酯(亦稱為(甲基)丙烯酸酯)獲得之重複單元的聚合物。該等酯通常係具有C1-C10直鏈、環狀或具支鏈烷基鏈之彼等(其中C1-C10表示酯部分中之碳原子總數為1至10)。
聚合增容劑B2可僅由聚合物組成，但亦可為兩種或以上聚合物之混合物或合金。在一個實施例中，聚合增容劑係由一或多種Tg為20℃或以下、較佳0℃或以下(如藉由DSC方法所測定)之聚合物形成。此實施例亦可與一或多種Tg亦為20℃或以下、較佳20℃或以下之黏結劑聚合物B1的使用組合。
可選離型劑 B3
離型劑B3係可選的，且因此可存在或不存在。離型劑係不同於聚合黏結劑B1及聚合增容劑B2之化合物，且其用以改良藉由射出成型形成之生坯體自模具之離型性。
在一個實施例中，離型劑係蠟或在室溫下具有半固體稠度、但在諸如80℃或以下、例如100℃或以下或120℃或以下之溫度下熔融並提供潤滑之其他材料。因此，離型劑之熔點及/或菲卡軟化溫度較佳低於黏結劑聚合物B1及聚合增容劑B2二者之熔點及/或菲卡軟化溫度，或具有與黏結劑聚合物B1及聚合增容劑B2二者之熔點及/或菲卡軟化溫度相同或比其高40℃或以下、較佳30℃或以下之熔點。因此，該等組分B1及B2通常具有80℃或更高、較佳100℃或更高或120℃或更高之熔點或菲卡軟化溫度。因此，組分B1、B2及可選組分B3之熔點及/或菲卡軟化溫度通常彼此不同。
離型劑之較佳實施例係在由以下組成之群中之彼等：羧酸醯胺、伸烷基-雙-醯胺(例如伸乙基雙-硬脂醯胺)；具有160℃或以下之熔點(根據ASTMD-127)之α-烯烴蠟，較佳選自聚乙烯蠟及聚丙烯蠟；醇，較佳具有8至30個碳原子之彼等；羧酸，較佳具有8至30個碳原子之彼等，例如硬脂酸或二十二酸；羧酸酯，較佳在源自羧酸之部分中具有8至30個碳原子且在源自醇之部分中具有1至10個碳原子之彼等；聚四氫呋喃、氧化聚乙烯、氧化聚丙烯、聚己內酯；較佳具有10,000或以下、更佳5,000或以下、例如2,50或以下之重量平均分子量之聚乙二醇；纖維素 ；及具有5至18個碳原子之內醯胺(例如月桂內醯胺)。可使用該等離型劑中之一或多者。
在一個實施例中，離型劑B3係非聚合物且具有3000或以下、較佳1000或以下、例如500或以下之分子量。此實施例之較佳實例包括脂肪酸、脂肪酸醯胺及伸烷基-雙-醯胺。
其他可選添加劑 B4
一或多種額外可選添加劑B4通常形成黏結劑組合物B之10重量%或以下，但其亦可形成黏結劑組合物之5重量%或3重量%。黏結劑組合物亦可不含額外組分B4，且因此可由B1及B2組成，或可由B1、B2及B3組成。
其他可選添加劑B4之實例包括除B1、B2及B3以外常用於MIM進料中之無機或有機物質，例如潤滑劑、潤濕劑、流變改質劑、著色劑(例如顏料或染料)或分散劑。值得注意的是，可選添加劑B4不為由組分B1、B2或B3中之任一者涵蓋之化合物。
黏結劑組合物之組成組分的相對量
黏結劑組合物包括除可燒結粒子以外之MIM進料中存在之任何組分。本發明之MIM進料的黏結劑組合物包含組分B1、B2、視情況包含之B3及視情況包含之B4。
在一個實施例中，黏結劑組合物由黏結劑聚合物B1及聚合增容劑B2組成。在另一實施例中，黏結劑組合物係由90重量%或以上、較佳95重量%或以上、更佳98重量%或以上之黏結劑聚合物B1及聚合增容劑B2及(若存在)離型劑B3形成(相對於黏結劑組合物之總重量)，或係由黏結劑聚合物B1及聚合增容劑B2及(若存在)離型劑B3組成。然而，黏結劑組合物亦可由黏結劑聚合物B1、聚合增容劑B2及離型劑B3組成。
以下提供組分B1、B2、B3及B4之較佳量，所有均為相對於黏結劑組合物總重量之重量%：
黏結劑聚合物B1：65或以上、更佳70或以上、例如71或以上、進一步較佳73或以上，但95或以下、更佳93或以下；
聚合增容劑B2：30或以下、更佳25或以下、進一步較佳20或以下、再較佳15或以下，但3或以上、更佳5或以上、再較佳6或以上或7或以上；
可選離型劑B3：0或以上、更佳1或以上、更佳3或以上、仍更佳5或以上，但25或以下、更佳15或以下且再較佳12或以下。
可選添加劑B4：5或以下、更佳3或以下、進一步較佳2或以下或1或以下。在一個實施例中，不存在其他可選添加劑B4。在另一實施例中，其他可選添加劑B4之量為0.1重量%或以上。
進料組成及性質
本發明之進料基本上由可燒結粒子P及黏結劑組合物B組成。可燒結粒子通常形成進料之45至70體積%，剩餘係由黏結劑組合物B形成。可燒結粒子相對於進料重量之重量百分比當以百分比表示時通常係較高數值，此乃因可燒結粒子之密度通常高於黏結劑組合物之密度。
黏結劑組合物形成連貫連續相，且其組分經選擇，以致於允許可燒結粒子之適宜分散狀態並允許藉由射出成型技術處理進料。此尤其暗示在高溫下之適宜黏度(如由在190℃及2.16 kg負荷下之熔體流動速率MFR所表示，如稍後在實例中所闡述)。若進料具有過高的黏度，則其將難以藉由射出成型處理且將需要更強大的力或甚至阻塞射出成型裝置。然而，若黏度過低，可燒結粒子將因重力而在射出模具之底部部分沉降並累積，且其亦可難以獲得穩定分散狀態。
鑒於粒子通常係在射出成型溫度不具有明顯黏度之固體，而黏結劑組合物在射出成型溫度下軟化或係或多或少黏稠熔體的事實，進料之黏度/MFR係進料之總體組成且尤其黏結劑組合物B之結果。考慮到黏結劑組合物之大部分通常係由黏結劑聚合物B1形成，如上所述，選擇具有適宜黏度/MFR之材料作為黏結劑聚合物B1亦能夠調整進料之黏度/MFR，以致於獲得在射出成型操作中加工良好或優良之進料。當然，進料之黏度/MFR亦受黏結劑組合物B之組分的相對量及其在射出成型溫度下各別黏度/MFR以及固體負荷/可燒結粒子之量的影響。
進料之組成較佳經選擇，以使得進料之所得MFR (以190℃及2.16 kg之負荷下之g/10分鐘表示，在以下實例中所列示之條件下量測)為100或更高、更佳200或更高、再較佳250或更高且甚至進一步較佳300或更高或350或更高，但1400或以下、更佳1200或以下、進一步較佳1000或以下或900或以下、例如850或以下。因此，進料之MFR可例如在300至900、或350至850 g/10分鐘之範圍內。
黏結劑聚合物B1、聚合增容劑B2及可選離型劑B3及可選其他添加劑B4之組分可自由選擇並組合，包括較佳組分之組合。
在本發明之一個態樣中，聚合黏結劑B1係聚甲醛均聚物或聚甲醛共聚物，且聚合增容劑B2係羧酸酐接枝聚丙烯或羧酸酐接枝聚丙烯/聚乙烯共聚物，該羧酸酐較佳係馬來酸酐。在此實施例中，可選離型劑B3較佳存在且進一步較佳係伸烷基雙酸醯胺，例如伸乙基雙硬脂酸醯胺。
金屬射出成型方法
本發明之金屬射出成型方法包含以下步驟：
A. 將如上所述進料射出至模具中；
B. 自該模具移出射出成型之生坯體；
C. 藉由催化、熱或化學處理或其組合使該進料脫脂以由此移除一部分或基本上所有黏結劑組合物，以獲得褐色體；及
D. 燒結該褐色體。
該等步驟對於熟習此項技術者而言係已知的，且在實踐本發明之方法時，亦可使用當前MIM方法中採用之典型條件及裝置。
一旦形成生坯體，其即經受脫脂及燒結步驟。該等步驟移除黏結劑組合物(脫脂處理)並使可燒結粒子P在燒結製程期間至少在其邊界處融合。其產生與生坯體相比具有更小大小之3維物體。
全部或基本上移除黏結劑組合物之步驟稱為脫脂。此脫脂可以各種方式達成，例如，藉由溶劑處理(使用適宜溶劑，如極性、質子或非質子溶劑，例如乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇)、藉由用酸(例如硝酸)(作為液體、溶液或呈氣態形式)在例如90℃或更高或較佳110℃或更高之高溫下以催化或熱方式處理來選擇性移除黏結劑組合物。
較佳地，脫脂係以催化方式、藉由溶劑脫脂(黏結劑組合物之溶劑萃取)或以熱方式且更佳以熱方式達成。
對於溶劑脫脂，視情況可包括少量(例如，以黏結劑組合物之重量計10%或以下或5%或以下)聚合物主鏈材料以降低燒結之前部件坍塌之風險。此主鏈聚合物不溶於用於黏結劑移除之溶劑中且在燒結之前為部件提供初期支撐。然後在燒結步驟期間熱移除主鏈聚合物。適宜主鏈聚合物已為此項技術熟知，且實例除其他外包括LDPE、HDPE或熱塑性天然橡膠。
在熱脫脂步驟中，將生坯體置於爐中並通常在惰性氣氛或還原(例如氫)氣氛中緩慢加熱足夠的時間，以避免可燒顆粒子及/或黏結劑組合物組分氧化。惰性或還原氣氛之使用係可選的且可省略，尤其對於氧化物及陶瓷而言。相反，對於易於氧化之材料且為避免黏結劑組分之快速燒盡，使用惰性氣氛或低溫可係較佳的。
熱脫脂處理可需要在足以使黏結劑組合物之聚合組分解聚及/或蒸發之溫度下實施。
在催化脫脂步驟中，生坯體與催化活性物種可能地在高溫下接觸。此可係例如氣態酸性環境，例如在氮氣氣氛中在約110至140℃、例如115至135℃下使用硝酸或草酸。若黏結劑聚合物B1係聚甲醛或聚氧乙烯均聚物或該等之共聚物，則此尤佳，此乃因由此形成可易於移除之氣態甲醛及乙醛。然而，當然亦可由熟悉此項技術者基於常識選擇其他催化活性物種及反應條件。通常，溫度應低於黏結劑組合物之熔點或菲卡軟化溫度。
脫脂步驟C之整個持續時間通常為2小時或以上、較佳4小時或以上。脫脂處理可在惰性氣氛(例如，氮氣或氦氣)、還原氣氛(例如氫氣)或含氧氣氛(例如空氣，可能亦包括活性物種，例如氣態硝酸或草酸)中實施。最簡單的方式係在空氣中進行脫脂。然而，一些可燒結粒子在高溫中在含氧氣氛中可易於氧化，且因此對於該等可燒結粒子P，在惰性氣氛或還原氣氛中之脫脂步驟可係較佳的。此適用於例如鐵粒子。相反，諸如氧化鋁或氧化鈦之氧化物種或陶瓷可在空氣中脫脂。
在脫脂處理之後或與其連續的，實施燒結處理。在此步驟中，將在脫脂處理後獲得之褐色體燒結，以例如藉由部分熔融連接可燒結粒子之外部邊界。
燒結處理期間之溫度取決於可燒結粒子之材料且需要足夠高以使得粒子部分融合或聚結，但需要足夠低以避免粒子之完全融合或熔融，此將導致3維結構之坍塌。通常，在600至1,600℃範圍內之溫度係有用的，且較佳燒結製程之溫度包括1,100至1,500℃之最高溫度。
燒結步驟可在真空或惰性氣氛(例如氮氣、氬氣或氦氣)、還原氣氛(例如氫氣)中實施。應避免燒結氣氛中氧的存在以避免可燒結粒子之氧化，尤其在粒子不係自玻璃或陶瓷製得之情形中。
由於本發明進料之良好流動性及相容性，所獲得燒結物件與使用先前技術MIM進料藉由相同製程製得之先前技術物件相比顯示沒有或較少偏析及/或缺陷。
實例
藉由以下實例例證本發明。然而，本發明並不限於以下實例，給出以下實例僅用於說明目的且並不意欲以任何方式限制本發明。
試驗
進料之熔體流動速率(MFR)係在來自Göttfört之MI-2中利用直徑2,092 mm且長度8,00 mm之毛細管量測。量測係在190℃下(其中預熱5 min)及21.6 kg之負荷下實施。MFR值計算為兩個單獨量測值之平均值。樣本大小為18 g。所有基本態樣中之方法均根據ISO 1133。
使TS棒及大的剝皮組件(debarking component)在Battenfield 400-130中射出成型。量測成型部件，稱重並目視檢查。將成型部件在120℃下在HNO3 (g, 600 ml/h)中脫脂8小時。燒結係在1375℃下在H2 中實施1.5小時。
將進料(黏結劑組合物+ 可燒結粒子)混合且可燒結粒子(金屬粉末)之含量相對於進料之體積經計算為53.5體積%。此對應於87.4重量%。所用金屬粉末為粒徑D50 ＜ 45微米之不鏽鋼174PH。將進料在連續生產螺旋式混合機中在190℃下混合且然後造粒。
實例 1
此實例說明黏結劑聚合物B1及聚合物增容劑之不同相對量如何影響MFR，且因此在射出成型方法中使用的能力。
黏結劑聚合物B1係以商標名HostaformTM C27021自Celanese購得之聚甲醛(POM 1)，其具有39 g/10分鐘之MFR及166℃之熔點。
聚合增容劑B2係以商標名FusabondTM P353自DuPont購得之馬來酸酐接枝聚丙烯聚合物(MAH PP)。熔點為135℃。接枝效率為1.4 wt.-%。
離型劑B3係伸乙基-雙-硬脂醯胺(EBS)。
黏結劑組合物中各組分之相對量列示於表1中。實例1-6之材料的燒結密度在表2中給出。
表 1. POM Hostaform C27021 、 MAH PP (Fusabond P353) 及離型劑之進料的射出可成型性及 MFR
評估準則係如下，且已用於以下測試：
+ 大量偏析及降解
++ 較多偏析線，暗淡表面光潔度
+++ 較少偏析線，暗淡表面光潔度
++++ 無偏析線，暗淡表面光潔度
+++++ 無偏析線，有光澤表面光潔度
儘管固體負荷高，但所有實例及比較實例組合物均可成功地用於MIM方法中。若根據上述較佳及更佳實施例調整黏結劑聚合物B1及聚合增容劑B2之相對量，則可獲得更好的可成型性結果。此同樣適用於MFR。亦顯而易見的是，離型劑之量對MFR具有影響，且較高量之離型劑通常導致MFR之增加。
表 2. 實例 1-6 之燒結密度
此處，工具因子TF定義為TF=LF/LE，其中LE係工具腔之長度且LF係燒結組件之長度。
實例 2
為研究黏結劑聚合物B1之變化的影響，使用具有166℃之熔點及55 g/10分鐘之MFR聚甲醛Hostaform C52021 (POM 2)製備其他進料。使用相同聚合增容劑B2 (馬來酸酐接枝PP (MAH PP), Fusabond P353)及相同離型劑B3 (EBS)。各別組合物顯示於表3中。


表3. POM 2 (Hostaform C52021)、MAH PP (Fusabond P353)及離型劑EBS之進料之射出可成型性及MFR：
實例 3
製備並測試包括POM 1作為黏結劑聚合物B1及不同類型之馬來酸酐接枝PP及PE (MAH PP/PE)之各種組成之進料。呈現於表4中。
聚甲醛係自Ticona GmbH, Sulzbach, Germany獲得且馬來酸酐接枝PP自Du Pont, Clariant and Honeywell獲得。POM為88%，MAH PP/PE為8%且離型劑為7%。就離型劑而言，使用EBS。


表4. POM 1、不同類型之MAH接枝化合物及離型劑之進料之MFR
表3中所提供之結果明顯突出了選擇具有適宜MFR之聚合增容劑以致於產生總體進料之適宜MFR的重要性。
實例 4
在此實例中，改變黏結劑聚合物B1之性質。來自Celanese之聚甲醛(POM) Hostaform C27021、Hostaform C52021及來自Kolon Plastics Inc.之Kocetal 900之變化形式的試驗。
就聚合增容劑B2而言，使用來自Du Pont之馬來酸酐接枝PP (MAH PP) Fusabond P353。
POM含量為85%，MAH PP為8%且離型劑EBS為7%。組合物及可成型性測試之結果匯總於表5中：
POM 1及POM 2係如上文所列示。
POM 3 係產品Kocetal K900 (聚縮醛共聚物，MFR 42 g/10分鐘，MP 165℃)。
POM 4 係產品Kocetal K700 (聚縮醛共聚物，MFR 27 g/10分鐘，MP 166℃)。
POM 5 係產品Kocetal K500 (聚縮醛共聚物，MFR 14 g/10分鐘，MP 166℃)。
POM 6 係產品Kocetal K300(聚縮醛共聚物，MFR 9 g/10分鐘，MP 166℃)。
POM 7 係產品Kocetal K100 (聚縮醛共聚物，MFR 3 g/10分鐘，MP 165℃)。
表5. 不同POM類型作為黏結劑聚合物B1 (88%)、MAH PP (Fusabond P353)作為聚合增容劑B2及EBS作為離型劑B3之進料之MFR：
如自以上可推斷出，具有適當MFR之適宜黏結劑B1的選擇允許獲得最適於特定MIM方法之進料。值得注意的是，進料之所需性質 / MFR在一定程度上隨射出成型步驟所用之設備(例如噴嘴直徑)及製程條件(例如射出成型溫度)而變。因此，可由熟習此項技術者藉由使用本說明書給出之指導的例行活動來改變並適當調整該等參數。
實例 5
為了研究金屬粉末粒徑如何影響MFR及射出成型性質，在此實例中使用來自Epson Atmix公司之17-4PH粉末。平均粒徑(D50)經量測為13 µm。
作為黏結劑聚合物B1，為如上所列示之POM 1或POM 2。聚合增容劑B2、馬來酸酐接枝PP (MAH PP) Fusabond P353及離型劑EBS。含量為85% POM、8% MAH PP及7%離型劑，且固體負荷係變化的。組合物及結果呈現於表6中。
表 6 ：組合物及 MFR 結果 .
結果顯示，除黏結劑聚合物B1及聚合增容劑B2之種類及量以外，固體負荷亦對MFR具有影響。結果進一步顯示，在本發明之較佳MFR範圍中，可利用各種固體負荷達成優良可成型性，且且利用本發明可實現高固體負荷，尤其具有小直徑之粒子，同時仍允許獲得可良好加工之進料(注意，實例1至4中之固體負荷為進料之53.5體積%，且實例1至4中之粒子大小為D50 ＜45微米)。
因此，該等實例證實，本發明之黏結劑組合物允許獲得具有不同粒子直徑之粒子及不同固體負荷之可良好加工進料，且因此極為通用。其亦顯示，本發明之進料可利用不同大小之可燒結粒子，且由粒子大小之變化引起的性質之任何變化均可在合理程度上藉由適當選擇形成黏結劑組合物B之組分及其相對量來補償。
圖1 係顯示基於實例中所獲得之結果，黏結劑聚合物B1、聚合增容劑B2及離型劑B3之相對量對進料之熔體流動速率(MFR)之影響的圖形表示；且
圖2 係可成型性(如實例中所評估)依賴於實例中所評估之進料之黏結劑聚合物B1之相對量及性質之圖形表示。

Claims (15)

  1. 一種用於射出成型方法之進料，其由以下各項組成 可燒結粒子P，其由以下製成：金屬、金屬合金、金屬陶瓷、陶瓷材料、玻璃、或任何該等之混合物；及 黏結劑組合物B，該黏結劑組合物B包含 黏結劑聚合物B1， 聚合增容劑B2，及 視情況包含之離型劑B3。
  2. 如請求項1之進料，其中該黏結劑聚合物B1係一或多種選自由以下組成之群之聚合物：聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物、聚氧乙烯均聚物、聚氧乙烯共聚物、聚乙烯均聚物、聚乙烯共聚物、聚丙烯均聚物及聚丙烯共聚物，且較佳係一或多種選自由以下組成之群之聚合物：聚甲醛均聚物、聚甲醛共聚物、聚氧乙烯均聚物及聚氧乙烯共聚物。
  3. 如請求項1及2中任一項之進料，其中該黏結劑聚合增容劑係具有或經改質以致於具有至少一個能夠與該等可燒結粒子之表面相互作用之官能基之熱塑性聚合物。
  4. 如請求項3之進料，其中該熱塑性聚合物之該改質係藉由接枝改質實施。
  5. 如請求項3之進料，其中能夠與該等金屬粒子之表面相互作用之該官能基係選自羥基、醚基、側氧基、酯基團、羧酸基團、羧酸酐基團、硫醇基團、醯胺基團、胺基甲酸酯基團、脲基及矽烷基團。
  6. 如請求項1或2之進料，其中相對於該黏結劑組合物B之總重量計，該聚合增容劑B2之量係5至25重量%。
  7. 如請求項1或2之進料，其中存在該可選離型劑，且相對於該黏結劑組合物B之總量，較佳以1至10重量%之量存在。
  8. 如請求項1或2之進料，其中該離型劑選自羧酸醯胺；伸烷基-雙-醯胺，例如伸乙基雙-硬脂醯胺；根據ASTM D-127熔點為160℃或以下之α-烯烴蠟，較佳選自聚乙烯蠟及聚丙烯蠟；醇，較佳具有8至30個碳原子之彼等；羧酸，較佳具有8至30個碳原子之彼等，例如硬脂酸或二十二酸；羧酸酯，較佳在源自羧酸之部分中具有8至30個碳原子且在源自醇之部分中具有1至10個碳原子之彼等；聚四氫呋喃；氧化聚乙烯；氧化聚丙烯；聚己內酯；聚乙二醇，其較佳具有10,000或以下、較佳5,000或以下、例如2,500或以下之重量平均分子量；及具有5至18個碳原子之內醯胺，例如月桂內醯胺。
  9. 如請求項1或2之進料，其中該可燒結粒子P係由金屬或金屬合金製得，且其中該可燒結粒子較佳由選自以下之材料製得：銅、鐵、基於鐵之合金及基於銅之合金，且更佳不鏽鋼。
  10. 如請求項1或2之進料，其中藉由雷射光散射法測定之該等可燒結粒子之重量平均粒子直徑D50係介於5與50 µm之間、介於20與50 µm之間或介於5與20 µm之間。
  11. 如請求項1或2之進料，其中該黏結劑聚合物B1之量係65至95重量%、較佳70至95重量%、更佳73至95重量%，該聚合增容劑B2之量係5至25重量%，且離型劑B3之量係0至20重量%，所有均相對於該黏結劑組合物B之總重量計，且其中較佳地該黏結劑聚合物B1、該聚合增容劑B2及該可選離型劑B3之總量佔該黏結劑組合物B之95至100重量%。
  12. 如請求項1或2之進料，其包含45至70體積%之量的該等可燒結粒子P，剩餘由該黏結劑組合物B形成，及/或其具有250至900 g/10分鐘之熔體流動速率(MFR)。
  13. 如請求項1或2之進料，其呈細絲形式或丸粒形式。
  14. 一種如請求項1至13中任一項之進料在金屬射出成型方法中之用途。
  15. 一種金屬射出成型方法，其包含以下步驟 A. 將如請求項1至13中任一項之進料射出至模具中； B. 自該模具移出射出成型之生坯體； C. 藉由催化、熱或化學處理或其組合使該進料脫脂以由此移除基本上所有黏結劑組合物，以獲得褐色體；及 D. 燒結該褐色體。
TW108116590A 2018-05-15 2019-05-14 用於金屬射出成型進料的黏結劑組合物；包含彼之金屬射出成型進料；使用該進料之金屬射出成型方法及由該方法獲得之物件 TW201946965A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18172335.4 2018-05-15
EP18172335 2018-05-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201946965A true TW201946965A (zh) 2019-12-16

Family

ID=62167224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108116590A TW201946965A (zh) 2018-05-15 2019-05-14 用於金屬射出成型進料的黏結劑組合物；包含彼之金屬射出成型進料；使用該進料之金屬射出成型方法及由該方法獲得之物件

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210229174A1 (zh)
EP (1) EP3793758A1 (zh)
CN (1) CN112135702A (zh)
TW (1) TW201946965A (zh)
WO (1) WO2019219522A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114082940A (zh) * 2020-07-31 2022-02-25 精工爱普生株式会社 成型用组合物以及三维造型物的制造方法
TWI809796B (zh) * 2021-04-07 2023-07-21 日商旭化成股份有限公司 燒結成形體用組合物及燒結成形體

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3903968A1 (en) * 2020-04-28 2021-11-03 Nanoe Composition for 3d printing complex ceramic and/or metallic shaped bodies having a higher mecanical strenght after debinding and before sintering
CN113429118B (zh) * 2021-06-17 2022-05-24 贵州航天电器股份有限公司 一种玻璃坯粉末注射成型工艺
WO2023002839A1 (ja) * 2021-07-19 2023-01-26 旭化成株式会社 無機粉末射出成形用組成物、並びにそれを用いた成形体及び焼結体
CN113582517B (zh) * 2021-09-01 2022-12-20 Oppo广东移动通信有限公司 玻璃注塑胚体的烧结工艺、玻璃制品的加工方法及玻璃制品
CN114147225A (zh) * 2021-11-16 2022-03-08 江苏金物新材料有限公司 一种热固化实现金属注射成形复杂金属零部件的方法
CN115464135B (zh) * 2022-09-21 2023-06-23 合肥工业大学 一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型喂料

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7326274B2 (en) * 2001-10-18 2008-02-05 Praxis Powder Technology, Inc. Binder compositions and methods for binder assisted forming
JP5965928B2 (ja) * 2011-03-16 2016-08-10 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 金属製またはセラミック製成形体の製造方法
FR2974119B1 (fr) * 2011-04-13 2013-04-05 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication de composants en ceramique ou metal par pim, base sur l'utilisation de fibres ou nanofibres inorganiques
PL2709967T3 (pl) * 2011-05-18 2019-10-31 Basf Se Sposób wytwarzania elementów konstrukcyjnych w procesie formowania wtryskowego proszku
CN107866559A (zh) * 2017-10-17 2018-04-03 昆山纳诺新材料科技有限公司 一种稳定型注射成形用不锈钢喂料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114082940A (zh) * 2020-07-31 2022-02-25 精工爱普生株式会社 成型用组合物以及三维造型物的制造方法
CN114082940B (zh) * 2020-07-31 2024-05-03 精工爱普生株式会社 成型用组合物以及三维造型物的制造方法
TWI809796B (zh) * 2021-04-07 2023-07-21 日商旭化成股份有限公司 燒結成形體用組合物及燒結成形體

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019219522A1 (en) 2019-11-21
EP3793758A1 (en) 2021-03-24
US20210229174A1 (en) 2021-07-29
CN112135702A (zh) 2020-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201946965A (zh) 用於金屬射出成型進料的黏結劑組合物；包含彼之金屬射出成型進料；使用該進料之金屬射出成型方法及由該方法獲得之物件
TWI739950B (zh) 用於加法製造方法的原料，使用該原料的加法製造方法，以及由此獲得的物件
Cano et al. Additive manufacturing of zirconia parts by fused filament fabrication and solvent debinding: Selection of binder formulation
US5665289A (en) Solid polymer solution binders for shaping of finely-divided inert particles
Abolhasani et al. A new starch-based binder for metal injection molding
NZ532693A (en) Sintered composite material containing tungsten and bronze
EP2367652A1 (en) Method for producing cemented carbide or cermet products
Adames Characterization of polymeric binders for metal injection molding (MIM) process
KR102275122B1 (ko) 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물
Song et al. Water-soluble binder with high flexural modulus for powder injection molding
Chuankrerkkul et al. Application of polyethylene glycol and polymethyl methacrylate as a binder for powder injection moulding of hardmetals
EP0688746B1 (en) Method of manufacturing molded articles from metallic or ceramic powdered particles and binder system suitable for use therein
Hausnerova et al. Capillary flow of hard-metal carbide powder compounds
US7303722B2 (en) Method of making tools or components
Omar et al. Effect of stearic acid on the rheology and moulding behaviour of 316 L stainless steel powder using thermoplastic natural rubber (TPNR) binder
WO2020198658A1 (en) Systems and methods for injection molding of nanocrystalline metal powders
JP2006257485A (ja) 射出成形用組成物
JP2006328099A (ja) 射出成形用組成物
JP2006328435A (ja) 射出成形用組成物
MAURYA Feedstock preparation with wax based binder and green micromachining of cemented carbide
Lin et al. Fabrication and Characterization of Ti‐6Al‐4V Feedstock for Titanium Powder Injection Molding
Jamaludin et al. Temperature influence to the injection molding of fine and coarse ss316l powder with peg, pmma and stearic acid binder system
Aggarwal et al. Exploring Powder Injection Molding of Niobium
Turan et al. Investigation on the rheological behavior of Al-Fe-V-Si/Alumina composite powders
JP2001106581A (ja) 燒結成形体製造用組成物