專利名稱：金屬注射成型工藝用顆粒料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顆粒料的制備方法，具體指一種金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法。
背景技術(shù)：
金屬注射成形技術(shù)(Metal Injection Molding, MIM )是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門(mén)新型粉末冶金成形技術(shù)。它利用模具注射成形器件并通過(guò)脫脂、燒結(jié)快速制造高密度、高精度、形狀復(fù)雜的金屬結(jié)構(gòu)器件。因而MIM產(chǎn)品的力學(xué)性能和形狀自由度大大優(yōu)于傳統(tǒng)的金屬成形方法如精密鑄造、機(jī)械加工以及模壓技術(shù)，并因此獲得廣泛的應(yīng)用。把金屬粉末和不同種類的粘結(jié)劑，增塑劑混練造粒，是金屬注射成型工藝重要的前端工序，顆粒料的大小，密度，流動(dòng)性等是影響產(chǎn)品最終成形度的關(guān)鍵因素，特別是針對(duì)具有復(fù)雜形狀微型器件的金屬注射成型產(chǎn)品，如果顆粒料的混練工藝沒(méi)有解決好，生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)品走形等現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品的良品率較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高金屬注射成型工藝中復(fù)雜形狀微型器件的良品率，本發(fā)明提供了一種金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法。本發(fā)明所述的一種金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，包括如下步驟 步驟1 首先將原料中所有固狀物成分，所述的固狀物成分包含不銹鋼粉末90
95wt %，混合粘結(jié)劑4 9wt %，潤(rùn)滑劑0. 1 0. 5wt %，混合均勻；
步驟2 將經(jīng)步驟1處理的混合物與0. 1 0. 5wt%液態(tài)狀的增塑劑混合均勻并充分干
燥；
步驟3 將經(jīng)步驟2處理得到的混合物投入到二軸混練機(jī)或者密練機(jī)中，在150°C 180°C的溫度下混練10 30min ；
步驟4 將經(jīng)混練后的混合物冷卻，并切割成顆粒料。進(jìn)一步地，步驟1中，所述的混合粘結(jié)劑為蠟粉與樹(shù)脂的混合物；
進(jìn)一步地，所述蠟粉選自石蠟，甘油棕櫚酸酯，改性聚乙烯蠟的其中一種，含量為2 4wt%。進(jìn)一步地，所述的樹(shù)脂選自聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，乙烯-乙酸乙烯共聚物的至少其中一種，含量為2 5wt%。進(jìn)一步地，所述的增塑劑選自磷苯二甲酸正辛酯，磷苯二甲酸二甲酯，磷苯二甲酸二丁酯的其中一種。進(jìn)一步地，所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸，硬脂酸鋅的其中一種。進(jìn)一步地，所述的不銹鋼粉的平均粒度彡15nm。進(jìn)一步地，所述的顆粒料，大小為Φ1. 5 3. 5mm，長(zhǎng)度1 3mm。
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將本發(fā)明制備的顆粒料投入到金屬注射成型機(jī)中，經(jīng)注射成型，脫脂，燒結(jié)等過(guò)程后，即可得到具有復(fù)雜形狀的金屬注射產(chǎn)品。本發(fā)明制備的顆粒料，優(yōu)化了粘結(jié)的成分組合和工序，提高了顆粒料的流動(dòng)性，針對(duì)具有復(fù)雜形狀微型器件的金屬注射成型產(chǎn)品，利于產(chǎn)品在后續(xù)工藝保持形狀，提高了良品率。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更清楚、準(zhǔn)確的理解本發(fā)明的精神，下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明所述的一種金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，包括如下步驟。步驟1 首先將原料中所有固狀物成分，所述的固狀物成分包含不銹鋼粉末90 95wt %，混合粘結(jié)劑4 9wt %，潤(rùn)滑劑0. 1 0. 5wt %，混合均勻；
本發(fā)明所述的混合粘結(jié)劑為蠟粉與樹(shù)脂的混合物；所述蠟粉選自石蠟，甘油棕櫚酸酯， 改性聚乙烯蠟的其中一種，含量為2 #t%。所述的樹(shù)脂選自聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，乙烯-乙酸乙烯共聚物的其中至少一種，含量為2 5wt%。所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸，硬脂酸鋅的其中一種。本發(fā)明具體實(shí)施例中的不銹鋼粉末，平均粒度< 15nm，可以采用多種牌號(hào)的不銹鋼粉末，如:321、321H、316、316L、317 等。步驟2 將經(jīng)步驟1處理的混合物與0. 1 0. 5wt%液態(tài)狀的增塑劑混合均勻并充分干燥；
本發(fā)明所述的增塑劑選自磷苯二甲酸正辛酯，磷苯二甲酸二甲酯，磷苯二甲酸二丁酯的其中一種。步驟3 將經(jīng)步驟2處理得到的混合物投入到二軸混練機(jī)或者密練機(jī)中，在 150°C 180°C的溫度下混練10 30min，并切割成顆粒料；
最后得到的顆粒料，大小為Φ 1. 5 3. 5mm,長(zhǎng)度1 3mm。利用熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀，在負(fù)荷為^g，模具口 Φ 1. 183mm，溫度12(Tl80°C的條件下，測(cè)得其流動(dòng)性為9. 5 9. 8g/10min。將本發(fā)明制備的顆粒料投入到金屬注射成型機(jī)中，經(jīng)注射成型，脫脂，燒結(jié)等過(guò)程后，即可得到具有復(fù)雜形狀的金屬注射產(chǎn)品。本發(fā)明制備的顆粒料，優(yōu)化了粘結(jié)的成分組合和工序，提高了顆粒料的流動(dòng)性，針對(duì)具有復(fù)雜形狀微型器件的金屬注射成型產(chǎn)品，利于產(chǎn)品在后續(xù)工藝保持形狀，提高了良品率。實(shí)施例1
不銹鋼粉末316L 9000g，石蠟400g，聚乙烯500g，硬脂酸鋅50g，D0P 50g。首先將不銹鋼粉末，石蠟，聚乙烯，硬脂酸鋅利用混合機(jī)混合均勻，然后將增塑劑 DOP添加到混合物中，再次混合均勻后并干燥。將干燥后的混合物投入到二軸混練機(jī)中，在 1500C的溫度下混練10分鐘，后切割造粒，粒度大小為Φ 1. 5mm,長(zhǎng)度2mm，利用熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀測(cè)得其流動(dòng)性為9. 8g/10min。實(shí)施例2
不銹鋼粉末316 9200g，甘油棕櫚酸酯200g，聚乙烯200g，聚苯乙烯300g，硬脂酸50g，DBP 50go首先將不銹鋼粉末，甘油棕櫚酸酯，聚乙烯，聚苯乙烯，硬脂酸利用混合機(jī)混合均勻，然后將增塑劑DBP添加到混合物中，再次混合均勻后并干燥。將干燥后的混合物投入到密練機(jī)中，在180°C的溫度下混練30分鐘，后切割造粒，粒度大小為Φ 2. 5mm,長(zhǎng)度3mm，利用熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀測(cè)得其流動(dòng)性為9. 73g/10min。實(shí)施例3
不銹鋼粉末321 9300g,改性聚乙烯酯200g，聚丙烯450g，硬脂酸20g，DMP 30g。首先將不銹鋼粉末，改性聚乙烯酯，聚丙烯，硬脂酸利用混合機(jī)混合均勻，然后將增塑劑DMP添加到混合物中，再次混合均勻后并干燥。將干燥后的混合物投入到二軸混練機(jī)中，在170°C的溫度下混練15分鐘，后切割造粒，粒度大小為Φ 1. 5mm,長(zhǎng)度2mm，利用熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀測(cè)得其流動(dòng)性為9. 57g/10min。實(shí)施例4
不銹鋼粉末316L 9400g，石蠟300g，聚乙烯150g，乙烯-乙酸乙烯共聚物100g，硬脂酸鋅 30g，D0P 20g。將不銹鋼粉末，石蠟，聚乙烯，乙烯-乙酸乙烯共聚物，硬脂酸鋅利用混合機(jī)混合均勻，然后將增塑劑DOP添加到混合物中，再次混合均勻后并干燥。將干燥后的混合物投入到密練機(jī)中，在180°C的溫度下混練25分鐘，后切割造粒，粒度大小為Φ 2. 5mm,長(zhǎng)度2mm，利用熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀測(cè)得其流動(dòng)性為9. 52g/10min。實(shí)施例5
不銹鋼粉末316L 9370g，石蠟270g，聚乙烯330g，硬脂酸鋅10g, DOP 20g。將不銹鋼粉末，石蠟，聚乙烯，硬脂酸鋅利用混合機(jī)混合均勻，然后將增塑劑DOP 添加到混合物中，再次混合均勻后并干燥。將干燥后的混合物投入到二軸混練機(jī)中，在 150°C的溫度下混練15分鐘，后切割造粒，粒度大小為Φ 1. 5mm，長(zhǎng)度1. 5mm，利用熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀測(cè)得其流動(dòng)性為9. 67g/10min。實(shí)施例6
不銹鋼粉末317 9500g，甘油棕櫚酸酯200g，聚乙烯100g，聚苯乙烯150g，硬脂酸鋅 50g, DBP 50go首先將不銹鋼粉末，甘油棕櫚酸酯，聚乙烯，硬脂酸鋅利用混合機(jī)混合均勻，然后將增塑劑DBP添加到混合物中，再次混合均勻后并干燥。將干燥后的混合物投入到二軸混練機(jī)中，在150°C的溫度下混練12分鐘，后切割造粒，粒度大小為Φ 2mm,長(zhǎng)度2mm，利用熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀測(cè)得其流動(dòng)性為9. 57g/10min。
權(quán)利要求
1.金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，其特征在于包括如下步驟步驟1 首先將原料中所有固狀物成分，所述的固狀物成分包含不銹鋼粉末90 95wt %，混合粘結(jié)劑4 9wt %，潤(rùn)滑劑0. 1 0. 5wt %，混合均勻；步驟2 將經(jīng)步驟1處理的混合物與0. 1 0. 5wt%液態(tài)狀的增塑劑混合均勻并充分干燥；步驟3 將經(jīng)步驟2處理得到的混合物投入到二軸混練機(jī)或者密練機(jī)中，在150°C 180°C的溫度下混練10 30min，并切割成顆粒料。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，其特征在于 步驟1中，所述的混合粘結(jié)劑為蠟粉與樹(shù)脂的混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，其特征在于 所述蠟粉選自石蠟，甘油棕櫚酸酯，改性聚乙烯蠟的其中一種，含量為2 %。
4.如權(quán)利要求2所述的金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，其特征在于 所述的樹(shù)脂選自聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，乙烯-乙酸乙烯共聚物的至少其中一種，含量為2 5wt%。
5.如權(quán)利要求1所述的金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，其特征在于所述的增塑劑選自鄰苯二甲酸正辛酯，鄰苯二甲酸二甲酯，鄰苯二甲酸二丁酯的其中一種。
6.如權(quán)利要求1所述的金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，其特征在于 所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸，硬脂酸鋅的其中一種。
7.如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，其特征在于所述的不銹鋼粉的平均粒度< 15 μ m。
8.如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的金屬注射成型工藝用的顆粒料的制備方法，其特征在于所述的顆粒料，大小為Φ 1. 5 3. 5mm,長(zhǎng)度1 3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種制備金屬注射成型工藝用的顆粒料的方法，包括步驟1將原料中所有固狀物成分，所述的固狀物成分包含不銹鋼粉末90～95wt％，混合粘結(jié)劑4～9wt％，潤(rùn)滑劑0.1～0.5wt％，混合均勻；步驟2將經(jīng)步驟1處理的混合物與0.1～0.5wt％液態(tài)狀的增塑劑混合均勻并充分干燥；步驟3將經(jīng)步驟2處理得到的混合物投入到二軸混練機(jī)或者密練機(jī)中，在150℃～180℃的溫度下混練10～30min，并切割成顆粒料。本發(fā)明優(yōu)化了粘結(jié)的成分和工序，提高了顆粒料的流動(dòng)性，利于具有復(fù)雜形狀微型器件的金屬注射成型產(chǎn)品在后續(xù)工藝保持形狀，提高了良品率。
文檔編號(hào)B22F1/00GK102528015SQ20101061696
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者周兆暖, 李綱, 郭曉燕 申請(qǐng)人:上海愛(ài)普生磁性器件有限公司, 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司