[發(fā)明專利]粉末注射成型的開孔器的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510829496.8
• 申請(qǐng)日: 2015-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN105598454A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊東;肖軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波渝鑫金屬粉末科技有限公司
• 主分類號(hào): B22F3/22
• 分類號(hào): B22F3/22;B22F5/00
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務(wù)所有限公司 33214
• 代理人: 柯奇君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬粉末注射成型的開孔器的制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的三維形狀復(fù)雜的開孔器一般采用鐵鎳合金材料制成的，生產(chǎn)要通過 一系列的設(shè)備投入，比如加工中心、沖床、銑床、精密打孔機(jī)、線切割等，需 要投入大量的設(shè)備人工等，存在生產(chǎn)成本高產(chǎn)量低浪費(fèi)資源的問題，尤其是由 于開孔器三維形狀復(fù)雜因此加工難度高，采用金屬粉末注射成型工藝可以很好 的解決上述問題，但是采用金屬粉末注射成型工藝由于脫脂率的問題容易影響 產(chǎn)品的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種脫脂率高，產(chǎn)品性能好，生產(chǎn)成本低的粉末 注射成型的開孔器的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：

粉末注射成型的開孔器的制備方法，步驟依次包括以下步驟：

(1)制粒，將金屬粉末與粘結(jié)劑通過密煉機(jī)進(jìn)行共混，成為具有流變性的粒料； 按粒料質(zhì)量比，金屬粉末是92％，粘結(jié)劑是7％；金屬粉末按質(zhì)量比由下述 組分混合而成：C0.6％、Ni1.98％、余量為Fe；粘結(jié)劑由下述組分混 合而成：粘結(jié)劑由下述組分混合而成：乙酸乙烯酯5％、硬脂酸4％、聚乙 烯6％、聚丙烯10％、聚乙烯乙二醇8％、聚乙烯醇縮丁醛2％、余量是石 蠟；

(2)注射成型，將粒料注入具有開孔器形狀的模具型腔中形成毛坯件；

(3)脫脂，清除毛坯件中的部分粘結(jié)劑；脫脂溶劑是航空煤油；

(4)燒結(jié)，去除粘結(jié)劑，得到開孔器；燒結(jié)工藝曲線如下：室溫開始加熱至 400℃，保溫，然后從400℃加熱至600℃，保溫，再?gòu)?00℃加熱至1150℃， 保溫，然后加熱至1285℃，保溫，然后隨爐冷至90℃-110℃開爐。

作為優(yōu)選，密煉溫度180度，密煉3個(gè)小時(shí)后自然冷卻獲取粒料的流動(dòng)性， 經(jīng)螺桿擠壓機(jī)擠出制粒。

作為優(yōu)選，使用脫脂爐脫脂，脫脂爐內(nèi)溶劑溫度是45℃－55℃。

作為優(yōu)選，室溫開始加熱3.5℃/min至400℃，保溫時(shí)間1個(gè)小時(shí)，然后從 400℃加熱4℃/min至600℃保溫30min，再?gòu)?00℃加熱5℃/min至1150℃保溫 20-30min，然后加熱至1285℃保溫2小時(shí)，然后隨爐冷至100℃開爐。

采用了上述技術(shù)方案的粉末注射成型的開孔器的制備方法，石蠟作為分散 劑，分散劑可以改善粉末與聚合物間的相互作用，強(qiáng)化粉末在聚合物中分散， 分散劑的目的是將粉末顆粒均勻地布置到介質(zhì)中去除，以改善粉末表面性能， 破壞團(tuán)聚體，在成型制備過程中除提高粉末在介質(zhì)中分散性能外，分散劑還能 提高粉末的裝載量和成形生坯強(qiáng)度，且不會(huì)劣化混合物的流動(dòng)性。乙酸乙烯酯 和聚乙烯醇縮丁醛作為穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑使成型結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期均勻穩(wěn)定。聚丙烯、聚 乙烯和聚乙烯乙二醇作為增塑劑，增塑劑增加成型塑性，改變成型流變行為。 硬脂酸作為潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑減少各種摩擦作用。脫脂溶劑采用航空煤油，分散 劑與潤(rùn)滑劑的脫出率達(dá)到98％。航空煤油脫脂脫除了98％的分散劑與潤(rùn)滑劑， 使各粉末之間有了一定的縫隙所以大大加快了燒結(jié)前期熱脫脂的速度，在400℃ 時(shí)保溫的過程中將分散劑與潤(rùn)滑劑脫除干凈，在600℃保溫的過程中將穩(wěn)定劑與 增塑劑脫除，在1150℃保溫的過程中完全脫除所殘留的粘結(jié)劑再升溫到1285℃ 保溫，使產(chǎn)品接近或達(dá)到鐵鎳合金材料密度以及其它性能。采用上述制備方法 得到的粉末注射成型的開孔器，其性能參數(shù)如下：密度：≥7.65g/cm³；屈服強(qiáng) 度：≥240MPa；拉伸強(qiáng)度：≥610MPa；延伸率：≥10％；硬度：HRB51。綜上所 述，該粉末注射成型的開孔器的制備方法的優(yōu)點(diǎn)是脫脂率高，產(chǎn)品性能好，生 產(chǎn)成本低。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做一個(gè)詳細(xì)的說明。

粉末注射成型的開孔器的制備方法，步驟依次包括以下步驟：