[發明專利]一種金屬注射成型不銹鋼廢棄喂料回收再利用的方法

有效

• 申請號: 201810662108.5
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108746629B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 胡斌;宋承立;馬俊;盧大釗;韓子龍
• 申請（專利權）人: 長春中科昊融新材料研究有限公司;中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B22F1/00
• 代理公司: 22206 長春市吉利專利事務所
• 代理人: 李曉莉

本發明公開了一種金屬注射成型不銹鋼廢棄喂料回收再利用的方法，涉及金屬粉末冶金領域，本發明中利用多種表征和檢測手段，確定不銹鋼廢料中流失粘結劑組分種類和含量，并補加相應組分的流失量，然后經密煉、擠出造粒得到回收處理后的不銹鋼廢料喂料。回收處理后的不銹鋼廢料喂料經過注射成形、催化脫脂、惰性氣氛或真空條件下燒結，得到最終樣品。測試處理后不銹鋼廢料喂料及燒結樣品的流動指數、收縮比、燒結密度、脫脂率、硬度、生坯密度、燒結密度及拉伸強度，最終得到性能指標合格的不銹鋼注射成型廢料回收喂料。

技術領域

本發明涉及金屬粉末冶金領域，尤其涉及不銹鋼粉末注射喂料在成形過程中所產生的廢料回收再利用方法。

背景技術

金屬粉末注射成形（Metal Injection Molding, MIM）具有一次成型復雜形狀制品、產品尺寸精度高、無需機械加工或只需微量加工、易于實現生產自動化和產品性能優異的特點，被國際上譽為“21世紀最熱門的零部件成形技術”。隨著制造業技術的發展和進步，市場對金屬零部件的需求越來越旺盛，尤其對粉末冶金行業的金屬注射成形產品。

金屬注射成形的基本流程是：密煉、造粒、注射成形、脫脂、燒結。其中密煉和造粒得到的顆粒叫做喂料，喂料粘結劑配方是整個金屬注射成型的核心；注射成形是以喂料為基本原料生產各種形狀的金屬零部件，喂料的品質決定了最終產品的性能。喂料價格高昂，而在注射過程中注射口和流道水口都不可避免產生大量廢棄喂料，如果能將該廢料回收再利用，則能夠大幅降低生產成本，具有很大的經濟效益。傳統的回收方法是單純物理粉碎，這種方法回收的喂料流動性差、收縮不穩定、燒結密度低，實際應用性差。因此解決金屬注射成形廢料的回收并高效利用效率是該技術的核心難題之一。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明的目的在于提出一種有效的金屬注射成型不銹鋼廢棄喂料回收再利用的方法，通過研究不銹鋼廢料在注射過程中各組分損失情況，經過重新密煉并添加相應流失的組分，最終以注射成形、催化脫脂、燒結、測試流動指數、收縮比、燒結密度、脫脂率、硬度、生坯密度、燒結密度及拉伸強度等方法驗證處理后喂料的性能，實現廢棄喂料的回收再利用。

為達到上述目的，本所發明采用如下的技術方案：一種金屬注射成型不銹鋼廢棄喂料回收再利用的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、收集金屬注射成形過程中產生的不銹鋼廢料，通過粉碎機進行粉碎；

步驟二、將粉碎后的不銹鋼廢料通過熱重分析TGA、催化脫脂失重及燒結失重的方法，確定不銹鋼廢料中粘結劑的總量；

步驟三、將粉碎后的不銹鋼廢料通過紅外光譜IR、液相色譜HPLC、氣相色譜GC、質譜MS及核磁NMR檢測方法確定不銹鋼廢料中粘結劑的各組分種類；

步驟四、將粉碎后的不銹鋼廢料通過程序升溫、真空燒結過程中失重的方法，確定不銹鋼廢料中粘結劑的各組分含量；

步驟五、取標準注射成型不銹鋼喂料，重復步驟二至步驟四，得到標準注射成型不銹鋼喂料中粘結劑的各組分含量；對比不銹鋼廢料和標準不銹鋼喂料粘結劑的各組分含量，得出不銹鋼廢料中粘結劑各組分的含量差；

步驟六、將不銹鋼廢料投入到密煉機中，并補加步驟五中得到粘結劑的各組分含量差；

步驟七、將步驟六中的不銹鋼廢料在密煉機中加熱到預先設定溫度，熔融密煉預定時間后造粒，得到處理回收后的不銹鋼廢料喂料；

步驟八、將步驟七中得到的不銹鋼廢料喂料通過熔融指數儀測定其流動指數，并與標準注射成型不銹鋼喂料進行對比，得到不銹鋼廢料喂料與標準注射成型不銹鋼喂料流動指數的差距；