[發明專利]一種注射成形制備大面積薄壁件的方法

在審

• 申請號: 202010066573.X
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111136275A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 蘇紹華;王浩;鄔均文;王明喜
• 申請（專利權）人: 江蘇精研科技股份有限公司
• 主分類號: B22F3/22
• 分類號: B22F3/22;B22F3/10;B22F1/00;C04B35/622;C04B35/48
• 代理公司: 常州易瑞智新專利代理事務所(普通合伙) 32338
• 代理人: 周浩杰

1.一種注射成形制備大面積薄壁件的方法；其特征在于包括如下步驟：

A、喂料制備：將粉末與粘結劑按一定比例混合，經過混煉和造粒，制備出喂料；

B、注射：將喂料加入注射機(3)的料筒，通過注射機(3)將熔融的喂料填充模具(1)的型腔(11)，然后冷卻脫模得到注坯；其中模具(1)的型腔(11)的溫度通過急冷急熱系統(2)進行如下控制：在填充過程中，模具(1)的型腔(11)的溫度與注射機(3)的出料溫度保持一致；填充完成后，模具(1)的型腔(11)的溫度快速降至脫模溫度；

C、催化脫脂：將注坯進行催化脫脂，獲得脫脂坯；

D、燒結：將脫脂坯在燒結爐中燒結，最后獲得成品。

2.根據權利要求1所述的一種注射成形制備大面積薄壁件的方法，其特征在于：所述步驟A中的粉末是任意適用于注射成形工藝的陶瓷粉末或者金屬粉末。

3.根據權利要求1所述的一種注射成形制備大面積薄壁件的方法，其特征在于：所述步驟A中的粘結劑為POM體系。

4.根據權利要求1所述的一種注射成形制備大面積薄壁件的方法，其特征在于：所述步驟A中粉末與粘結劑比例為：當粉末為金屬粉末時，金屬粉末與粘結劑比例為(8.5～9.2):1；當粉末為陶瓷粉末時，陶瓷粉末與粘結劑比例為(7.5～8.5):1。

5.根據權利要求1所述的一種注射成形制備大面積薄壁件的方法，其特征在于：所述步驟C為將注坯在110±10℃溫度下，采用濃度≥98％的硝酸進行催化脫除粘結劑，獲得脫脂坯。

6.根據權利要求1所述的一種注射成形制備大面積薄壁件的方法，其特征在于：所述急冷急熱系統(2)包括高頻加熱裝置(21)和液氮冷卻裝置(22)；所述高頻加熱裝置(21)包括交流電控制器(211)和閉合感應線圈(212)；所述液氮冷卻裝置(22)包括液氮源(221)、氣化裝置(222)、進氣管(223)和出氣管(224)；模具(1)內設有冷道(12)；所述閉合感應線圈(212)埋設在模具(1)內，且圍設在型腔(11)的外部；所述閉合感應線圈(212)與交流電控制器(211)電連接；所述液氮源(221)與氣化裝置(222)的入口連接，氣化裝置(222)的出口與進氣管(223)的一端連接相通，進氣管(223)的另一端與冷道(12)的一端連接相通，冷道(12)的另一端與出氣管(224)的一端連接，出氣管(224)的另一端直接連通室外環境。

7.根據權利要求6所述的一種注射成形制備大面積薄壁件的方法，其特征在于：所述粉末為TC4粉末，粘結劑為POM體系，TC4粉末與粘結劑按質量比為8.5:1；

所述步驟B為先利用高頻加熱裝置(21)將模具(1)的型腔(11)的溫度加熱到190℃，接著通過注射機(3)將熔融的喂料注射填充模具(1)的型腔(11)；再利用液氮冷卻裝置(22)將模具(1)的型腔(11)快速冷卻到脫模溫度；最后脫模獲得注坯；

所述步驟C為將注坯在110℃溫度下，采用濃度≥98％的硝酸進行催化脫除粘結劑，其中通酸時間為60min，最后獲得脫脂坯；

所述步驟D為將脫脂坯在高真空條件下燒結，保溫溫度為1200℃，保溫時間為180min。

8.根據權利要求6所述的一種注射成形制備大面積薄壁件的方法，其特征在于：所述粉末為316不銹鋼粉末，粘結劑為POM體系，316不銹鋼粉末與粘結劑按質量比為9:1；

所述步驟B為先利用高頻加熱裝置(21)將模具(1)的型腔(11)的溫度加熱到180℃，接著通過注射機(3)將熔融的喂料注射填充模具(1)的型腔(11)；再利用液氮冷卻裝置(22)將模具(1)的型腔(11)快速冷卻到脫模溫度；最后脫模獲得注坯；

所述步驟C為將注坯在115℃溫度下，采用濃度≥98％的硝酸進行催化脫除粘結劑，其中通酸時間為120min，最后獲得脫脂坯；

所述步驟D為將脫脂坯在氫氣氣氛中燒結，保溫溫度為1350℃，保溫時間為180min。

9.根據權利要求6所述的一種注射成形制備大面積薄壁件的方法，其特征在于：所述粉末為氧化鋯粉末，粘結劑為POM體系，氧化鋯粉末與粘結劑按質量比為7.5:1；

所述步驟B為先利用高頻加熱裝置(21)將模具(1)的型腔(11)的溫度加熱到180℃，接著通過注射機(3)將熔融的喂料注射填充模具(1)的型腔(11)；再利用液氮冷卻裝置(22)將模具(1)的型腔(11)快速冷卻到脫模溫度；最后脫模獲得注坯；

所述步驟C為將注坯在110℃溫度下，采用濃度≥98％的硝酸進行催化脫除粘結劑，其中通酸時間為180min，最后獲得脫脂坯；

所述步驟D為將脫脂坯在空氣中燒結，保溫溫度為1400℃，保溫時間為120min。