本發(fā)明涉及金屬粉末注射成型
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種金屬粉末注射成型喂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，金屬粉末注射成型技術(shù)(MetalInjectionMolding，簡稱MIM技術(shù))是集塑料成型工藝學、高分子化學、粉末冶金工藝學和金屬材料學等多學科相互滲透與交叉的產(chǎn)物，利用模具可注射成型坯件并通過燒結(jié)快速制造高密度、高精度、三維復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)零件，能夠快速準確的將設(shè)計思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)、功能特性的制品并可直接批量生產(chǎn)出零件，是制造技術(shù)行業(yè)一次新的變革。該工藝技術(shù)不僅具有常規(guī)粉末冶金工藝工序少、無切削或少切削、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點，而且克服了傳統(tǒng)粉末冶金工藝制品密度低、材質(zhì)不均勻、機械性能低、不易成型薄壁、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的缺點，特別適合于大批量生產(chǎn)小型、復(fù)雜以及具有特殊要求的金屬零件。圖1展示了金屬粉末注射成型技術(shù)的工藝流程，其中將金屬粉末和粘結(jié)劑摻混、混煉均勻后制成的粒子，稱為喂料。喂料的性能是整個粉末注射成型的關(guān)鍵，它影響金屬粉末注射成型的成敗以及最終產(chǎn)品的密度及其它性能，因此喂料的研制成為近幾年來的行業(yè)熱點之一。申請?zhí)枮镃N201010574711.1的中國專利，其技術(shù)是使用烯烴類彈性體、石蠟或巴西蠟、聚乙烯或聚丙烯、硬脂酸等與金屬粉末通過捏合機和雙螺桿擠出機混煉、制料，得到所需的喂料。申請?zhí)枮镃N201410441386.X的中國專利中，喂料的制備步驟如下：①高聚物粉碎至同無機粉同一粒徑級；②無機粉加熱；③將高聚物粉加入熱的無機粉中；④擠出機造粒。所用高聚物為K樹脂、POM、PP、HDPE、EVA、PS等中的一種以上，增容劑為石蠟，增塑劑為聚丙烯蠟，另外還加入表面活性劑如聚丙烯酰胺。申請?zhí)枮镃N201510008151.6的中國專利，所用的粘結(jié)劑由下列物質(zhì)組成：液體石蠟、固體石蠟、微晶蠟、巴西棕櫚蠟、高分子聚合物和表面活性劑組成。以上專利技術(shù)雖可制成一定性能的喂料，但喂料韌性差，在金屬粉末注射成型的頂出脫模環(huán)節(jié)，容易被頂裂或頂碎，這對制造過程的成品率影響很大；又因產(chǎn)品脆性高，在轉(zhuǎn)移搬運過程中也容易碰碎。因此，有必要提供一種新的金屬粉末注射成型喂料，具有良好的韌性，在后續(xù)的脫模、搬動轉(zhuǎn)移工序中不易破碎。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一是提供了一種新的金屬粉末注射成型喂料，具有良好的韌性，在后續(xù)的脫模、搬動轉(zhuǎn)移工序中不易破碎。本發(fā)明的目的之二是提供了一種制備金屬粉末注射成型喂料的方法，該金屬粉末注射成型喂料具有良好的韌性，在后續(xù)的脫模、搬動轉(zhuǎn)移工序中不易破碎。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種金屬粉末注射成型喂料，以質(zhì)量分數(shù)計，包括金屬粉末81％～96％，流動改性劑0.1％～4％，增韌相容劑0.2％～4％以及高分子聚合物3.6％～11％。較佳地，所述金屬粉末由大粒徑金屬粉末和小粒徑金屬粉末組成，所述大粒徑金屬粉末的粒徑為10μm～100μm，所述小粒徑金屬粉末的粒徑為1μm～10μm。不同粒徑的金屬粉末復(fù)配，小粒徑金屬粒子可填充到大粒徑金屬粒子之間的空隙，使金屬粒子接觸面積大、產(chǎn)品致密性高，燒結(jié)后產(chǎn)品的相對密度高、機械性能好。金屬粉末可為任何金屬，根據(jù)需要選擇，在此不作限制。較佳地，所述金屬粉末中大粒徑金屬粉末與小粒徑金屬粉末的配比為6:4～9:1。較佳地，所述流動改性劑為石蠟、硬脂酸、硬脂酸鹽、油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物蠟中的一種或多種的混合物。較佳地，所述增韌相容劑為烯烴彈性體接枝物或乙烯-丙烯酸酯類共聚物中的一種。較佳地，所述烯烴彈性體接枝物的接枝單體為順丁烯二酸酐、丙烯酸(酯)或甲基丙烯酸縮水甘油酯，所述烯烴彈性體接枝物的彈性體基體為乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、丙烯-乙烯共聚物中的一種或多種的混合物。較佳地，所述乙烯-丙烯酸酯類共聚物為乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物或乙烯-丁基丙烯酸酯共聚物中的一種或多種的混合物。較佳地，所述高分子聚合物為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物或乙烯-丁基丙烯酸酯共聚物中的一種或多種的混合物。本發(fā)明還提供一種制備所述金屬粉末注射成型喂料的方法，具體為：將金屬粉末、流動改性劑、增韌相容劑以及高分子聚合物投入到高速混合機、捏合機中混合均勻或投入到密煉機中密煉均勻后，再用雙螺桿擠出機熔融擠出造粒而得。本發(fā)明在金屬粉末注射成型喂料中加入了增韌相容劑，提高了金屬粉末與其他組分的界面結(jié)合力，并能提高金屬粉末注射成型喂料的韌性，使在后續(xù)的脫模、搬動轉(zhuǎn)移工序中不易碎裂。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)金屬粉末注射成型的工藝流程圖。具體實施方式為了更好的理解本發(fā)明的實質(zhì)，下面將結(jié)合具體實施例及實驗來詳盡說明。金屬粉末可選任何金屬，為了便于產(chǎn)品的性能測試，將各實施例及對比例的金屬粉末選為同一種金屬。實施例1：按質(zhì)量分數(shù)計，將Fe粉81％(大粒徑金屬粉末與小粒徑金屬粉末的配比為6:4)、硬脂酸4％、乙烯-辛烯共聚物接枝順丁烯二酸酐4％以及聚乙烯11％投入到高速混合機、捏合機中混合均勻或投入到密煉機中密煉均勻后，再用雙螺桿擠出機熔融擠出造粒而得金屬粉末注射成型喂料。實施例2：按質(zhì)量分數(shù)計，將Fe粉96％(大粒徑金屬粉末與小粒徑金屬粉末的配比為9:1)、硬脂酸0.2％、乙烯-丁烯共聚物接枝順丁烯二酸酐0.2％以及乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3.6％投入到高速混合機、捏合機中混合均勻或投入到密煉機中密煉均勻后，再用雙螺桿擠出機熔融擠出造粒而得金屬粉末注射成型喂料。實施例3：按質(zhì)量分數(shù)計，將Fe粉90％(大粒徑金屬粉末與小粒徑金屬粉末的配比為7:3)、硬脂酸0.1％、乙烯-丁烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯1.9％以及乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物8％投入到高速混合機、捏合機中混合均勻或投入到密煉機中密煉均勻后，再用雙螺桿擠出機熔融擠出造粒而得金屬粉末注射成型喂料。實施例4：按質(zhì)量分數(shù)計，將Fe粉85％(大粒徑金屬粉末與小粒徑金屬粉末的配比為8:2)、硬脂酸3％、丙烯-乙烯共聚物接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯3.5％以及乙烯-丁基丙烯酸酯共聚物8.5％投入到高速混合機、捏合機中混合均勻或投入到密煉機中密煉均勻后，再用雙螺桿擠出機熔融擠出造粒而得金屬粉末注射成型喂料。對比例1：按質(zhì)量分數(shù)計，將大粒徑Fe粉85％、硬脂酸4％以及聚乙烯11％投入到高速混合機、捏合機中混合均勻或投入到密煉機中密煉均勻后，再用雙螺桿擠出機熔融擠出造粒而得金屬粉末注射成型喂料。對比例2：按質(zhì)量分數(shù)計，將小粒徑Fe粉88.5％、硬脂酸3％以及聚乙烯8.5％投入到高速混合機、捏合機中混合均勻或投入到密煉機中密煉均勻后，再用雙螺桿擠出機熔融擠出造粒而得金屬粉末注射成型喂料。以上各實施例和對比例的金屬粉末注射成型喂料用同一臺注塑機分別注塑相同形狀的十個制品，每個實施例的十個制品又分別分為兩組，一組用于做跌落試驗，一組移至燒結(jié)爐中在相同條件下燒結(jié)得最終的制品，然后對比測試最終制品的性能，結(jié)果如下表1。表1實施例及對比例的制品的性能測試處理跌落試驗燒結(jié)后的相對密度燒結(jié)后的機械性能實施例1跌落后無裂痕97.6％優(yōu)實施例2跌落后無裂痕98.1％優(yōu)實施例3跌落后無裂痕98.8％優(yōu)實施例4跌落后無裂痕98.6％優(yōu)對比例1碎裂90.2％劣對比例2碎裂94.4％一般通過上述試驗可知，不同粒徑的金屬粉末復(fù)配，小粒徑金屬粒子可填充到大粒徑金屬粒子之間的空隙，使金屬粒子接觸面積大、產(chǎn)品致密性高，燒結(jié)后產(chǎn)品的相對密度高、機械性能好。在金屬粉末注射成型喂料中加入增韌相容劑，可提高金屬粉末與其他組分的界面結(jié)合力，并能提高金屬粉末注射成型喂料的韌性，使在后續(xù)的脫模、搬動轉(zhuǎn)移工序中不易碎裂以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。當前第1頁1 2 3