專利名稱：一種粘結(jié)劑及制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬粉末注射成型領(lǐng)域，尤其是一種粘結(jié)劑及其所制成的 金屬粉末注射成型用喂料的制備方法。
背景技術(shù)：
金屬粉末注射成型(MIM)是近年來國際上迅速發(fā)展的一項新的成型技術(shù)，其優(yōu)勢 在于能夠制造任意復(fù)雜形狀的較小零部件，且制品各個部位密度均勻，性能優(yōu)異。這項技術(shù) 的一個重要方面在于喂料的選擇和制備，而喂料制備的關(guān)鍵在于粘結(jié)劑的配制，所以合適 配制粘結(jié)劑和喂料，是保證該項工藝技術(shù)實現(xiàn)的根本。理想的喂料要具備易于成型、易于脫 粘、高的固體裝載量(金屬粉末占用料的體積分數(shù))、液固相不易分離、產(chǎn)品毛坯或脫粘坯強 度高、生產(chǎn)成本低、與金屬粉末不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等指標。粘結(jié)劑一般是由幾種化合物混和而成，在成型過程中可以做為金屬粉末流動的載 體，增加金屬粉末的流動性，有助于填充復(fù)雜模腔，其中的高分子聚合物可以起到骨架的作 用，以維持脫脂保形性，少量的添加劑在粉末注射成型過程中可以增加潤滑和分散性，有助 于得到性能優(yōu)良結(jié)構(gòu)均勻的制品。國內(nèi)通用的喂料粘結(jié)劑有著一些自身的局限點，如脫粘后產(chǎn)品強度低；脫粘效 率低；注射成型液固相易分離，注射坯密度不均勻等。國外進口的喂料在使用性能上要優(yōu)于 國內(nèi)喂料，但價格昂貴，其價格是我們同類喂料的2 3倍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為克服MIM喂料成型時注射坯密度不均勻，脫粘效 率低等缺陷，提供了一種粘結(jié)劑及其所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種粘結(jié)劑，其特征在于由烯烴 類熱塑性彈性體、巴西蠟、工業(yè)石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸混合組成，各組分質(zhì)量 百分比如下熱塑性彈性體烯烴類2. 0-6. 0%、巴西蠟25-45%、工業(yè)石蠟10_25%、高密度聚乙 烯25-35%、聚丙烯3-1 和硬脂酸0. 1-0. 5%。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的烯烴類熱塑性彈性體由烯烴樹脂和烯烴共聚 物橡膠組成。本發(fā)明還公開了一種粘結(jié)劑所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方法，具有 如下制備步驟
(1)配料按照上述粘結(jié)劑中所述各種材料的比例，精確稱量粘結(jié)劑中的各組成物和 金屬粉末；
(2)混合將金屬粉末放入捏合機內(nèi)混合并預(yù)熱，待溫度到150°C以上，放入粘結(jié)劑， 充分捏合，捏合結(jié)束出料冷卻，并破碎成粒狀；
(3)擠出使用擠出機勻化擠出三遍，冷卻破碎；
(4)真空包裝將破碎好的產(chǎn)品用真空包裝袋裝好后抽真空包裝。
在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的粘結(jié)劑占喂料質(zhì)量比6%_996，所述的金屬粉 末占喂料質(zhì)量比91%-94%。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的捏合的反應(yīng)溫度為170-180°c，捏合的時間為 2-3小時。在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的擠出機為雙螺桿擠出機。本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明由于采用低成本無毒性的原材料，可以降低成本、保護環(huán)境，且制備工藝簡2、采用本發(fā)明的粘結(jié)劑及其所制成的金屬粉末注射成型用喂料，喂料制作成本 低；成型時液固相不易分離，注射坯密度均勻；脫粘效率高；燒結(jié)坯密度高?？朔藗鹘y(tǒng)的 金屬粉末注射成型用喂料成本高的特點，擴大了應(yīng)用范圍，將創(chuàng)造較大的經(jīng)濟效益和社會 效益。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述。實施例1
粘結(jié)劑中各組分配置熱塑性彈性體烯烴類2. 3%、巴西蠟45%、工業(yè)石蠟24. 5%、高密度 聚乙烯25. 1%、聚丙烯3%和硬脂酸0. 1%。一種粘結(jié)劑所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方法
(1)配料按照上述粘結(jié)劑中所述各種材料的比例，精確稱量粘結(jié)劑中的各組成物，所 述的粘結(jié)劑占喂料質(zhì)量比696，即所述的金屬粉末占喂料質(zhì)量比94%，按此準確稱量相應(yīng)的 金屬粉末；
(2)混合將金屬粉末放入捏合機內(nèi)混合并預(yù)熱，待溫度到150°C以上，間隔半小時分 批放入粘結(jié)劑并充分捏合，待捏合成流體狀且捏合溫度到達170°C，開始計時捏合2小時， 并二十分鐘測量料溫一次，維持捏合溫度170°C 180°C，捏合結(jié)束出料冷卻，并用破碎機 將其破碎成粒狀；
(3)擠出使用雙螺桿擠出機勻化擠出三遍，冷卻破碎；
(4)真空包裝將破碎好的產(chǎn)品用真空包裝袋裝好后抽真空包裝，得金屬粉末注射成 型用喂料。實施例2
粘結(jié)劑中各組分配置熱塑性彈性體烯烴類3. 5%、巴西蠟38. 8%、工業(yè)石蠟20. 4%、高密 度聚乙烯32%、聚丙烯5%和硬脂酸0. 3%。一種粘結(jié)劑所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方法
(1)配料按照上述粘結(jié)劑中所述各種材料的比例，精確稱量粘結(jié)劑中的各組成物，所 述的粘結(jié)劑占喂料質(zhì)量比Th即所述的金屬粉末占喂料質(zhì)量比93%，按此準確稱量相應(yīng)的 金屬粉末；
(2)混合將金屬粉末放入捏合機內(nèi)混合并預(yù)熱，待溫度到150°C以上，間隔半小時分 批放入粘結(jié)劑并充分捏合，待捏合成流體狀且捏合溫度到達170°C，開始計時捏合2小時， 并二十分鐘測量料溫一次，維持捏合溫度170°C 180°C，捏合結(jié)束出料冷卻，并用破碎機將其破碎成粒狀；
(3)擠出使用雙螺桿擠出機勻化擠出三遍，冷卻破碎；
(4)真空包裝將破碎好的產(chǎn)品用真空包裝袋裝好后抽真空包裝，得金屬粉末注射成 型用喂料。實施例3
粘結(jié)劑中各組分配置熱塑性彈性體烯烴類5%、巴西蠟35. 1%、工業(yè)石蠟23%、高密度聚 乙烯26. 5%、聚丙烯10%和硬脂酸0. 4%。一種粘結(jié)劑所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方法
(1)配料按照上述粘結(jié)劑中所述各種材料的比例，精確稱量粘結(jié)劑中的各組成物，所 述的粘結(jié)劑占喂料質(zhì)量比8%’即所述的金屬粉末占喂料質(zhì)量比92%，按此準確稱量相應(yīng)的 金屬粉末；
(2)混合將金屬粉末放入捏合機內(nèi)混合并預(yù)熱，待溫度到150°C以上，間隔半小時分 批放入粘結(jié)劑并充分捏合，待捏合成流體狀且捏合溫度到達170°C，開始計時捏合3小時， 并二十分鐘測量料溫一次，維持捏合溫度170°C 180°C，捏合結(jié)束出料冷卻，并用破碎機 將其破碎成粒狀；
(3)擠出使用雙螺桿擠出機勻化擠出三遍，冷卻破碎；
(4)真空包裝將破碎好的產(chǎn)品用真空包裝袋裝好后抽真空包裝，得金屬粉末注射成 型用喂料。實施例4
粘結(jié)劑中各組分配置熱塑性彈性體烯烴類6%、巴西蠟31. 5%、工業(yè)石蠟24%、高密度聚 乙烯27%、聚丙烯11%和硬脂酸0. 5%。一種粘結(jié)劑所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方法
(1)配料按照上述粘結(jié)劑中所述各種材料的比例，精確稱量粘結(jié)劑中的各組成物，所 述的粘結(jié)劑占喂料質(zhì)量比996，即所述的金屬粉末占喂料質(zhì)量比91%，按此準確稱量相應(yīng)的 金屬粉末；
(2)混合將金屬粉末放入捏合機內(nèi)混合并預(yù)熱，待溫度到150°C以上，間隔半小時分 批放入粘結(jié)劑并充分捏合，待捏合成流體狀且捏合溫度到達170°C，開始計時捏合3小時， 并二十分鐘測量料溫一次，維持捏合溫度170°C 180°C，捏合結(jié)束出料冷卻，并用破碎機 將其破碎成粒狀；
(3)擠出使用雙螺桿擠出機勻化擠出三遍，冷卻破碎；
(4)真空包裝將破碎好的產(chǎn)品用真空包裝袋裝好后抽真空包裝，得金屬粉末注射成 型用喂料。本發(fā)明的粘結(jié)劑及其所制成的金屬粉末注射成型用喂料，具有喂料制作成本低； 成型時液固相不易分離，注射坯密度均勻；脫粘效率高；燒結(jié)坯密度高的特點。采用邯鄲埃斯爾霧化316L粉末分別配比實施例3的粘結(jié)劑含量8. 0%的MIM喂料 和普通蠟基MIM喂料，以70 X 12 X 3mm的標準塊為實驗對象，使用海天注塑機MA600注射， 注射壓力145MPii，萃取后使用島津石墨真空爐燒結(jié)，燒結(jié)溫度1380°C X2小時。1)喂料制作成本低
以制作一批次20kg的316L喂料來計算，本發(fā)明喂料涉及費用粘結(jié)劑 1600g(l. 6X20=32 元)、316L 金屬粉末 18400g(18. 4X65=1196 元)、人工 費30元、電費40元，合計1298元；
而進口 MIM喂料230元/kg，則20kg價格為4600元。本發(fā)明的喂料其成本為進口 MIM 喂料價格的觀％，成本較低，適合在國內(nèi)MIM行業(yè)的運用和推廣。
2)成型時液固相不易分離，注射坯密度均勻
將標準快分為4段，分別對本喂料和普通喂料的四段密度進行測量比較，數(shù)據(jù)如下
表
兩類喂料分段密度比較(g/cm3 )
權(quán)利要求
1.一種粘結(jié)劑，其特征在于由烯烴類熱塑性彈性體、巴西蠟、工業(yè)石蠟、高密度聚乙 烯、聚丙烯和硬脂酸混合組成，各組分質(zhì)量百分比如下熱塑性彈性體烯烴類2. 0-6. 0%、巴 西蠟25-45%、工業(yè)石蠟10-25%、高密度聚乙烯25_35%、聚丙烯3-1 和硬脂酸0. 1-0. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘結(jié)劑，其特征在于所述的烯烴類熱塑性彈性體由烯烴樹 脂和烯烴共聚物橡膠組成。
3.一種粘結(jié)劑所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方法，其特征在于具有如下 制備步驟(1)配料按照上述粘結(jié)劑中所述各種材料的比例，精確稱量粘結(jié)劑中的各組成物和 金屬粉末；(2)混合將金屬粉末放入捏合機內(nèi)混合并預(yù)熱，待溫度到150°C以上，放入粘結(jié)劑， 充分捏合，捏合結(jié)束出料冷卻，并破碎成粒狀；(3)擠出使用擠出機勻化擠出三遍，冷卻破碎；(4)真空包裝將破碎好的產(chǎn)品用真空包裝袋裝好后抽真空包裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種粘結(jié)劑所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備 方法，其特征在于所述的粘結(jié)劑占喂料質(zhì)量比6%-996，所述的金屬粉末占喂料質(zhì)量比 91%-94%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種粘結(jié)劑所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方 法，其特征在于所述的捏合的反應(yīng)溫度為170-180°C，捏合的時間為2-3小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種粘結(jié)劑所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方 法，其特征在于所述的擠出機為雙螺桿擠出機。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬粉末注射成型領(lǐng)域，尤其是一種粘結(jié)劑及其所制成的金屬粉末注射成型用喂料的制備方法。所述的粘結(jié)劑具有烯烴類熱塑性彈性體、巴西蠟、工業(yè)石蠟、高密度聚乙烯,聚丙烯和硬脂酸;根據(jù)材料的比例混合、擠出、冷卻破碎和真空包裝等工序生產(chǎn)出合格的喂料。本發(fā)明的粘結(jié)劑及其所制成的金屬粉末注射成型用喂料，喂料制作成本低；成型時液固相不易分離，注射坯密度均勻；脫粘效率高；燒結(jié)坯密度高。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的金屬粉末注射成型用喂料成本高的特點，擴大了應(yīng)用范圍，將創(chuàng)造較大的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號B22F1/00GK102115606SQ20101057471
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者王明喜 申請人:常州精研科技有限公司