[發明專利]制造耐熱組件的方法

在審

• 申請號: 201611237625.5
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106967935A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 鄭載玉;權相九;林榮珉;嚴京和;金玟澈;樸相民;李浩鎮
• 申請（專利權）人: 韓國PIM株式會社
• 主分類號: C22F1/00
• 分類號: C22F1/00;B22F3/16;C22C30/00;C22C27/06;C22C38/56;C22C38/34;C22C38/02;C22C38/58;C22C38/04;C22C38/60
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 陳鵬,李靜

相關申請的交叉引證

本申請要求于2015年12月28日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2015-0187154號的權益，其全部公開內容通過引證結合于此。

技術領域

本發明涉及使用顆粒制造耐熱組件的方法。

背景技術

近來，對具有優異的尺寸精度和機械性能的工業部件的需求一直在增加。

這種工業部件可以使用粉末冶金技術、金屬粉末注射成型技術等制造。粉末冶金是通過壓縮成型金屬粉末然后燒結金屬粉末來制造具有預定形狀的成型金屬體的技術。

圖1示出粉末冶金方法。參考圖1，粉末冶金方法可以包括成型步驟、燒結步驟及切割步驟。

例如，粉末冶金方法可以包括：成型步驟S1，其中，金屬粉末與作為結合劑的粘合劑混合，然后將合成的混合物進行壓縮以制成鑄錠，然后通過切割或壓制過程將產品制造成設計的形狀；燒結步驟S2，其中，已經經歷成型步驟S1的產品在燒結爐中加熱；以及切割步驟S3，其中，已經經歷燒結步驟S2的產品被研磨或切割成設計尺寸。

因為在粉末冶金方法中使用粒徑為50μm至200μm的粗粉末，因此難以確保機械特性，即，密度、強度、硬度等，因此不能將所制造的產品應用于汽車渦輪增壓器等。

在成型步驟中，當將金屬粉末饋送到模具中并壓縮時，可以通過增加抗壓強度來提高機械性能。然而，在該情況下，因為模具可能被損壞，所以在增加抗壓強度方面存在限制。因此，存在需要進行諸如鍛造或熱處理的后續過程的缺點。

另外，在粉末冶金方法中，為了確保成型性并且生產均勻的產品，應該使用粒徑為50μm至200μm的粗粉末。然而，該尺寸的粉末在成型過程中在成型體中形成大孔。這種大孔可以降低成型體的密度。

同時，金屬粉末注射成型技術使用尺寸僅5μm至10μm的微金屬粒子。當進行粉末冶金方法時，已經嘗試應用用于在金屬粉末注射成型中使用的微金屬粒子。然而，當應用具有該尺寸的微金屬粒子時，由于粒子之間的內聚力，粒子不緊密地填充在模具中，因此在成型過程中出現不均勻密度的問題。另外，由于不均勻填充量，所以產品的均勻性劣化。

此外，因為粉末細度與塑性變形的難度成比例，所以細粉末出于大量應力下，這是在熱處理期間可能導致破裂的因素。此外，具有小于模具之間的公差的尺寸的細粉末導致模具損壞，因此該細粉末在應用于粉末冶金中具有許多問題。

圖2示出了金屬粉末注射成型方法。參考圖2，金屬粉末注射成型方法可以包括捏合步驟S100、注射成型步驟S200、脫脂步驟S300、燒結步驟S400以及切割步驟S500。

更具體地，金屬粉末注射成型方法可以包括：混合步驟，其中，將金屬粉末和作為結合劑的粘合劑在混合器中混合；注射成型步驟，其中，已經經歷混合步驟的混合物被注入注射成型機并且然后受到壓縮成型以制造具有設計形狀的產品；脫脂步驟，其中，在脫脂爐中加熱已經經歷注射成型步驟的產品以去除粘合劑；燒結步驟，其中，在燒結爐中加熱已經經歷脫脂步驟的產品；以及切割步驟，其中，已經經歷燒結步驟的產品被研磨或切割成設計尺寸。

脫脂步驟提供為確保金屬粉末在注射成型機內的流動性。另外，因為粘合劑(例如蠟、聚合物等)基于在惰性環境下的熱處理而可以作為碳保留，所以應該通過脫脂步驟去除粘合劑。

另外，當進行金屬粉末注射成型方法時，在脫脂步驟中存在從室溫加熱12小時至60小時到1000℃的繁瑣的流程。這導致生產率降低和燃料成本增加，因此，生產成本增加。在韓國專利第1202462號中已公開這種包括脫脂步驟的制造耐熱組件的方法。

另外，雖然粉末冶金方法中的線性收縮是1％至5％，金屬粉末注射成型方法中的線性收縮是12％至22％。因此，金屬粉末注射成型方法顯示出相當大的線性收縮，并且具有難以三維控制線性收縮的問題。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了使用顆粒制造耐熱組件的方法。

在本發明的實施方式中，制造耐熱組件的方法包括：通過將包含金屬粉末和漿料材料的混合物噴射到裝配有圓盤的殼體中并旋轉圓盤來制備顆粒的步驟；通過壓縮成型顆粒來制備成型體的步驟；通過在1000℃至1600℃的溫度下燒結成型體來制備燒結體的步驟；以及通過切割燒結體來調節尺寸的步驟，其中，殼體被密封并且將70℃至200℃的熱空氣供給到殼體中。