[發明專利]一種無機粉末擠出成型工藝

在審

• 申請號: 201510012482.7
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN104708004A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 趙立地
• 申請（專利權）人: 趙立地
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B28B3/20
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及的是粉末成型技術領域，具體涉及一種無機粉末擠出成型工藝。

背景技術

現有的粉末注射成形(粉末注坯模型，PIM)的制造方式在成型過程中必須使用注射成型機和一個昂貴的模具，粉末注射成形的成型裝置為注射機，其模具結構復雜且昂貴，其產品尺寸大于50g，大量制造，高速生產，適合小件產品大量自動化生產。

綜上所述，現有的粉末注射成型工藝使用的設備比較昂貴，適用范圍不廣，不能夠制造復雜形狀的粉末。

發明內容

針對現有技術上存在的不足，本發明目的是在于提供一種無機粉末擠出成型工藝，用于快速與低價的粉末冶金產品的實現，不需要使用復雜的模具和大形的注射成形機，降低制造成本并實現大形件粉末冶金產品制造復雜形狀的可行性。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：一種無機粉末擠出成型工藝，其工藝流程為：

1、組合模具：將構成形腔可能需要的額外配件如滑塊，中心孔銷，以及加熱管和冷卻回路等機構；

2、填料：將無機粉末喂料粉碎成0.5-0.7mm顆粒，然后裝填于金屬模具內的形腔與擠出流道之填料管中，所需裝填的總喂料重量至少要大于需求產品至少10％的重量；

3、加熱系統接上模具：將模具上加熱器之能量源接上，以便啟動加熱模具與喂料，并在擠出流道之填料管上放上配重活塞；

4、安裝于真空系統：將模具裝在進入真空罩中，開啟真空抽汽系統抽汲系統中空氣，同時加熱器對金屬模具和喂料進行加熱；

5、控制加熱溫度超過熱可塑黏結劑軟化溫度，此時由于注射流道活塞塊重力加上真空抽氣作用，排除形腔中的空氣，喂料軟化流動并填滿形腔，沒有留下空氣在形腔中；

6、破真空取出模具，關閉加熱器，開啟冷卻水冷卻金屬模具與喂料，使喂料凝固成為形腔的形狀；

7、關閉水路后依序拆解模具零件，并將產品由形腔中脫離得到類似于傳統粉末注射成形的生坯體坯(Green?Part)去除水口，便可進行脫脂燒結。

本發明的有益效果：用于快速與低價的粉末冶金產品的實現，不需要使用復雜的模具和大形的注射成形機，降低制造成本并實現大形件粉末冶金產品制造復雜形狀的可行性。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

本具體實施方式采用以下技術方案：一種無機粉末擠出成型工藝，其工藝流程為：

1、組合模具：將構成形腔可能需要的額外配件如滑塊，中心孔銷，以及加熱管和冷卻回路等機構；

2、填料：將無機粉末喂料粉碎成0.5-0.7mm顆粒，然后裝填于金屬模具內的形腔與擠出流道之填料管中，所需裝填的總喂料重量至少要大于需求產品至少10％的重量；

3、加熱系統接上模具：將模具上加熱器之能量源接上，以便啟動加熱模具與喂料，并在擠出流道之填料管上放上配重活塞；

4、安裝于真空系統：將模具裝在進入真空罩中，開啟真空抽汽系統抽汲系統中空氣，同時加熱器對金屬模具和喂料進行加熱；

5、控制加熱溫度超過熱可塑黏結劑軟化溫度，此時由于注射流道活塞塊重力加上真空抽氣作用，排除形腔中的空氣，喂料軟化流動并填滿形腔，沒有留下空氣在形腔中；

6、破真空取出模具，關閉加熱器，開啟冷卻水冷卻金屬模具與喂料，使喂料凝固成為形腔的形狀；

7、關閉水路后依序拆解模具零件，并將產品由形腔中脫離得到類似于傳統粉末注射成形的生坯體坯(Green?Part)去除水口，便可進行脫脂燒結。

本具體實施方式是一種無機粉末擠出成型工藝，包含無機粉末喂料，金屬模具和真空罩體。其中無機喂料的組合包含一種或多種無機粉末和?熱可塑高分子黏結劑，以非常均勻的混合方式所得的固體材料稱之；金屬模具包含上下模板及滑塊機構共同構成之產品形腔，位于上模板與形腔連通的擠出流道，位于下模板形腔外側的加熱器與冷卻管路；真空環境的抽氣真空系統管路與泵浦系統。

其中，無機粉末包含熱可塑形之高分子，以及可燒結之金屬純元素，金屬合金或是氧化物，碳化物與氮化物等陶瓷粉末；而塑可塑形之高分子占有體積至少是整體喂料的30vol％以上。

其中，金屬模具材料可以是以鋁，鋅，銅，鐵以及上述元素合金等高強度或高導熱金屬加以制作。

其中，對模具的加熱源可以復數組合，包含熱油傳導加熱，電阻加熱，紅外線加熱與微波加熱方式。同時，加熱源可以在模具任意位置裝置以補足加熱喂料效率，使喂料足以軟化供擠出成形，并消除內部空氣。