[發(fā)明專利]一種水溶性型芯部件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710132911.3
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN107042309B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊現(xiàn)鋒;倪振濤;楊小樂;徐協(xié)文;曾玉婷;韋敏
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F3/115
• 分類號(hào): B22F3/115;B22F3/03;B28B1/24;B28B7/28
• 代理公司: 11512 北京迎碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 賈玉;張群峰

本發(fā)明提供的一種水溶性型芯部件及其制備方法，所述水溶性型芯部件的組成包括：水溶性氯化物、水溶性碳酸鹽和陶瓷粉，其中，水溶性氯化物重量百分含量為40?85％，水溶性碳酸鹽重量百分含量為10?30％，所述陶瓷粉的重量百分含量為5?30％。所述水溶性型芯部件的制備方法，包括1)將水溶性氯化物、水溶性碳酸鹽和陶瓷粉與有機(jī)粘結(jié)劑在混煉機(jī)上進(jìn)行混合、冷卻都得到混合料，其中，混合溫度為150℃?175℃；2)將所述混合料破碎至5mm以下，得到混合料顆粒；3)將所述混合料顆粒通過注射成型機(jī)進(jìn)行注射成型，得到型芯坯體，其中，成型溫度為155℃?180℃；4)使用有機(jī)溶劑對(duì)所述型芯坯體進(jìn)行脫脂，烘干，接著燒結(jié)，得到所述水溶性型芯部件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于注射成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水溶性型芯部件及其制備方法。

背景技術(shù)

在粉末注射成型領(lǐng)域，零部件內(nèi)孔主要靠模具的抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。復(fù)雜形狀的內(nèi)孔往往需要非常復(fù)雜的抽芯機(jī)構(gòu)，造成注射成型模具體積笨重、龐大，制造成本很高。某些內(nèi)孔結(jié)構(gòu)甚至無法通過成型手段直接實(shí)現(xiàn)，要靠后期的機(jī)械加工得到。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，若將水溶性型芯用于注射成型的模具設(shè)計(jì)和制造，通過復(fù)雜形狀的水溶性型芯實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的內(nèi)孔，將會(huì)對(duì)具有復(fù)雜內(nèi)孔結(jié)構(gòu)部件的粉末注射成型制造帶來極大便利。

但是，目前水溶性型芯主要應(yīng)用于在金屬鑄造領(lǐng)域，一般采用熔融鑄造法、壓制燒結(jié)法和粘結(jié)法制造。這些傳統(tǒng)技術(shù)無法快速低成本的制造形狀復(fù)雜的型芯。

針對(duì)該問題，本發(fā)明主要目的在于為陶瓷粉末成型和金屬粉末注射成型用模具提供一種高效、低成本、復(fù)雜形狀和高精度的水溶性型芯部件及其制備技術(shù)，適宜于具有復(fù)雜形狀內(nèi)孔的零部件制造，簡化模具結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種水溶性型芯部件，所述水溶性型芯部件的原料組成包括：水溶性氯化物、水溶性碳酸鹽和陶瓷粉，其中，水溶性氯化物重量百分含量為40-85％，水溶性碳酸鹽重量百分含量為10-30％，所述陶瓷粉的重量百分含量為5-30％。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述水溶性氯化物是氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣中的一種、二種或三種的組合。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述水溶性碳酸鹽是碳酸鉀、碳酸鈉中的一種或二種的組合。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述陶瓷粉包括氧化鋁、氧化鋯、二氧化硅、或其組合。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種水溶性型芯部件的制備方法，包括如下步驟：

1)將水溶性氯化物、水溶性碳酸鹽和陶瓷粉與有機(jī)粘結(jié)劑在混煉機(jī)上進(jìn)行混合、冷卻都得到混合料，其中，混合溫度為150℃-175℃；

2)將所述混合料破碎至5mm以下，得到混合料顆粒；

3)將所述混合料顆粒通過注射成型機(jī)進(jìn)行注射成型，得到型芯坯體，其中，成型溫度為155℃-180℃；

4)使用有機(jī)溶劑對(duì)所述型芯坯體進(jìn)行脫脂，此后在烘箱中進(jìn)行烘干，接著燒結(jié)得到所述水溶性型芯部件，其中，燒結(jié)溫度為450-550℃。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述水溶性氯化物是氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣中的一種、二種或三種的組合。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述水溶性碳酸鹽是碳酸鉀、碳酸鈉中的一種或二種的組合。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，所述陶瓷粉為氧化鋁、氧化鋯、氧化硅、或其組合。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，水溶性氯化物、水溶性碳酸鹽和所述陶瓷粉的總重量：所述有機(jī)粘結(jié)劑的總重量比為3～9:1。