[發明專利]生產燒結模制品的方法

在審

• 申請號: 201580040859.8
• 申請日: 2015-06-01
• 公開（公告）號: CN106660119A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: M-C·赫爾曼;B-S·范伯恩斯托夫
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/10;B22F3/22;B28B1/24
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 唐秀玲,林柏楠

本發明涉及生產燒結模制品的改進方法：將可燒結陶瓷或金屬粉末和作為粘合劑的聚甲醛或包含大部分甲醛單元的共聚物的混合物模塑以得到壓實體，通過用氣態酸處理而將粘合劑從壓實體中除去，和將所得模制品燒結。

本發明涉及如下生產燒結模制品的改進方法：將可燒結陶瓷或金屬粉末和作為粘合劑的聚甲醛或包含大部分甲醛單元的共聚物的混合物模塑以得到壓實體，通過用氣態酸處理而將粘合劑從壓實體中除去，并燒結所得模制品。

以商標出售的聚合物顆粒包含無機粉末，特別是金屬粉末或陶瓷粉末。通常，首先將這些粉末用聚乙烯薄層涂覆，然后混入聚甲醛粘合劑中。然后將這些Catamold顆粒通過注射模塑加工以得到坯體產物，通過除去粘合劑而轉化成褐色產物，然后燒結以得到燒結模制品。該方法稱為金屬注射模塑(MIM)并容許生產具有復雜形狀的金屬或陶瓷模制品。

使用聚甲醛均聚物或共聚物生產的坯體產物具有非常好的機械性能，特別是尺寸穩定性。

粘合劑脫除通常通過在110-140℃下暴露于酸性氣氛，例如HNO₃氣氛，隨著POM粘合劑分解而實現。POM的酸性解聚容許粘合劑的完全脫除。無機顆粒的薄聚乙烯涂層將這些相互粘合在所得褐色產物中。

優選將褐色產物在燒結爐中在約1100-1700℃的溫度下燒結，以得到所需金屬模制品或陶瓷模制品。

EP-A-413 231描述了生產無機燒結模制品的方法，其中將可燒結粉末和作為粘合劑的聚甲醛的壓實體注射模塑或者擠出。通過優選在惰性載氣料流中用氣態酸或氣態三氟化硼處理而將粘合劑從這些壓實體中除去，并將所得部件燒結。

EP-A-0 701 875涉及通過粉末注射模塑生產金屬壓實體的方法。聚甲醛均聚物和共聚物的脫粘合劑在酸的存在下進行，所述酸可以為硝酸、草酸或三氟化硼。

兩種方法的共同特征是待用于除去粘合劑的酸的類型，即在室溫下為氣體的酸，例如鹵化氫和硫化氫，或者在室溫下為液體的酸，例如硝酸、硫酸、甲酸和乙酸。然而，這些酸保持在氣相中，并腐蝕與氣相接觸的所有設備部件，或者形成同樣為腐蝕性的液膜。另外，這些氣體的處置不是簡單直接的。

WO 94/25205涉及生產燒結制品的方法。在該方法中，將可燒結陶瓷或金屬粉末和作為粘合劑的聚甲醛或包含大部分甲醛單元的共聚物的混合物模塑以得到壓實體。隨后，通過用在室溫下為固體并在加熱時升華或者熔融或蒸發的氣態酸處理而將粘合劑除去。優選無水草酸或者脫水草酸。乙醛酸也描述為合適的，如苯磺酸、萘磺酸和馬來酸及其混合物。

在現有使用聚縮醛基粘合劑體系的金屬(MIM)和陶瓷(CIM)粉末注射模塑方法中，氧化酸硝酸用作去粘合階段的催化劑。該酸的使用限制可結合到原料中的金屬的類型。金屬如銅和鋁通過硝酸強烈降解并氧化。要求可轉移至現有去粘合設備中的非氧化備選酸。

無水草酸或脫水草酸在實現該目的方面不總是成功的。

因此，本發明的目的是克服用現有酸除去粘合劑的問題。

該目的通過生產燒結模制品的方法實現，所述方法包括：

將包含A可燒結金屬粉末和B1作為粘合劑的聚甲醛或包含大部分甲醛單元的共聚物的混合物模塑以得到壓實體(坯體)，通過用氣態或液態酸處理而將粘合劑從壓實體中除去以得到模制品(褐色體)，和將模制品燒結，其中酸選自在溶劑中的甲烷磺酸或甲烷磺酸溶液、草酸或者其混合物，所述溶劑選自水、C_1-4羧酸及其混合物。

此外，該目的通過選自在選自水、C_1-4羧酸及其混合物的溶劑中的甲烷磺酸或甲烷磺酸溶液、草酸或者其混合物的酸在除去可燒結陶瓷或金屬粉末和作為粘合劑的聚甲醛或包含大部分甲醛單元的共聚物的混合物的壓實體中的粘合劑中的用途實現。

優選，使用包含以下組分的混合物(原料)：

A.)40-70體積％的可燒結粉狀金屬或可燒結粉狀金屬合金或者其混合物；