金属粉末注射成型工艺
专利汇可以提供金属粉末注射成型工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 是一种用于 金属粉末 成型的加工工艺,属于金属 冶金 铸造 领域。本技术方案的工艺步骤为:(1)金属粉末制备;(2)混合并加入粘结剂;(3)制粒;(4)注射成型;(5)脱粘结剂;(6) 烧结 ;(7)整形;其特点是在混料过程中加入了粘结剂并采用了特殊的绕结工艺,本发明工艺与 现有技术 相比具有工艺流程简单合理,操作使用方便,可以生产不同材料和复杂形状的 工件 ,提高了劳动生产率,降低了成本。，下面是金属粉末注射成型工艺专利的具体信息内容。
1.一种金属粉末注射成型工艺，与现有相关的加工工艺参比，本技术 方案中所述的工艺步骤同样包括金属粉末混料、烧结和整形等工 序，其特征在于：本技术方案所采用的完整的工艺步骤如下：(1)金属粉末 制备；(2)混合并加入粘结剂；(3)制粒；(4)注射成型；(5)脱粘结剂；(6)烧结；(7) 整形；其中，步骤(2)中所加入的粘结剂为聚丙烯或聚乙烯和石蜡的混合物， 其重量百分比分别为70-90％和30-10％。
2.根据权利要求1所述的金属粉末注射成型工艺，其特征在于：粘结 剂中石蜡的加注温度为50-60℃。
3.根据权利要求1所述的金属粉末注射成型工艺，其特征在于：金属 粉末与粘结剂的混合物的重量百分比分别为60-95％和40％。
4.根据权利要求1所述的金属粉末注射成型工艺，其特征在于：制粒 工序中，挤压机的工作温度为120-410℃，工作压力为8-10MPa，其挤出料 形状也可为条状。
5.根据权利要求1所述的金属粉末注射成型工艺，其特征在于：注射 成型工序中，注射机械的工作温度为180-350℃，工作压力为40-50MPa，注 射完成后的开模停留时间为2-5秒。
6.根据权利要求1所述的金属粉末注射成型工艺，其特征在于：脱粘 结剂工序包括以下步骤，将成型后的产品放入40-120℃的溶剂油中浸放 4-6小时后，放入炉中加热到120-380℃，1-2小时，冷却后再放入40-120℃ 的溶剂中停放1-2小时。
7.根据权利要求1所述的金属粉末注射成型工艺，其特征在于：烧结 工序中，采用氢气保护或真空烧结，烧结温度为1220-1480℃，氢气浓度大 于等于99.5％，采用真空烧结时，真空度为≤10-7，冷却方式为自然冷却。
本发明是一种用于金属粉末成型的加工工艺，属于金属冶金铸造领 域，它涉及对现有技术及工艺的改进并使产品性能得到了提高。
金属粉末成型工艺的应用领域十分广泛，例如用其加工仪表管路连 接固定件，目前的加工工艺是八十年代以后所采用的金属粉末冶金压铸 技术，其工艺流程是：混料→压铸成型→烧结→整形→后序加工→表面处 理。混料，是根据用户或产品的需要，把各种金属粉末按钢材的化学成分 进行真空喷射混合，使之均匀一致。压铸成型，是把混合后的料用200吨 的油压机，压入到模具中，成为所需的工件。烧结，是把压铸好的工件放 入到烧结炉中，根据不同种类的金属而选用不同的烧结温度烧结，使工件 的金属粉末颗粒之间完全熔融。整形，是把烧结后的工件放入模具中，用 40MPa的压力，压制成最终形状。金属粉末冶金压铸技术与机械冷加工方 法相比具有很多优点，但也有不足之处，由于粉末流动性差，只能直向流 动，不能横向流动，因此，只能压铸简单工件，不能压铸复杂工件；由于粉 末之间只靠压合成型，毛坯件强度很低，破损率高；压合成型同时还造成 了工件的的密度低。另外，该种工艺方法不适用于不锈钢件的制造。
本发明的目的正是针对上述工艺方法存在的不足而设计提供了一种 把注射成型工艺应用于金属粉末成型的新的工艺方法，它解决了金属粉 末流动性差，复杂工件成型困难，毛坯破损率高，密度低及工件的韧性差、 拉伸强度低和不锈钢粉末不能压铸的问题。
本发明的目的是通过以下工艺方法及措施来达到的：
该种金属粉末注射成型工艺，与现有相关的加工工艺参比，其工艺步 骤同样包括金属粉末混料、烧结和整形等工序，其目的和作用现有工艺 中的基本一致，本技术方案的完整的工艺步骤为：(1)金属粉末制备；(2)混 合并加入粘结剂；(3)制粒；(4)注射成型；(5)脱粘结剂；(6)烧结；(7)整形；其特 点是在混料过程中加入了粘结剂并采用了特殊的烧结工艺，所加入的粘 结剂为聚丙烯或聚乙烯和石蜡的混合物，其重量百分比分别为70-90％ 和30-10％，另外，在烧结工序中，采用氢气保护或真空烧结，烧结温度为 1220-1480℃，氢气浓度为99.5％，采用真空烧结时，真空度为≤10-7，冷却 时仍在氢气或真空保护状态下，停炉自然冷却至300℃以下。
以下将结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详述：
本技术方案中所采用的完整的工艺步骤如下：(1)金属粉末制备；(2)混 合并加入粘结剂；(3)制粒；(4)注射成型；(5)脱粘结剂；(6)烧结；(7)整形；与现 有工艺相比，它的不同之处是，在混料中加入粘结剂并在其之后增加了一 道制粒工序，同时采用了注射成型方法与特殊的烧结工艺，现以生产不锈 钢零件为例对以上工艺步骤进行详细说明：
根据不锈钢的化学组成，将相应的金属粉末组分按比例放入到混合 器中，其重量百分比为：C：0.08％；Mn：1.5％；Si：2％；P：0.04％；S：0.04％；Cr： 18-21％；Ni：9-12％；Mo：2-3％；其余为Fe。上述元素中，C、Si、P、S、Mn是 杂质控制指标，其它为参入指标，配备好后，利用真空混料机进行均匀混 合，混合过程中加入粘结剂，粘结剂为聚乙烯或聚丙烯和石蜡的混合物， 当选择聚乙烯时，其与石蜡的重量百分比及温度的关系为：
聚乙烯：72％，52度石蜡为28％，或者
聚乙烯：78％，50度石蜡为22％或者
聚乙烯：70％，56度石蜡为30％。
当选择聚丙烯时，其与石蜡的重量百分比及温度的关系为：
当选用50度石蜡作粘结剂：
聚丙烯：77％，石蜡：23％；
当选用52度石蜡时：
聚丙烯：70％，石蜡：30％。
金属粉末与粘结剂的配比及重量百分比为：
当制做多孔透气性能好的工件时：
金属粉末颗粒＜100目时，
金属粉末占60％；粘结剂占40％。
当做成微孔透气性能较好的工件时：
金属粉末颗粒：120目；
金属粉末占80％，；粘结剂占20％。
当制作微透气的工件时：
金属粉末颗粒选：150目
金属粉末占87％；粘结剂占13％。
当制造耐压零件时：
金属粉末颗粒选400-600目，金属粉末占90％，粘结剂占10％。
当工件耐压等级在40MPa以上时：
金属粉末的颗粒：600目，金属粉末占95％，粘结剂占5％。
混合的粉料在挤压机中进行反复挤压，挤压机的工作温度为260℃， 工作压力为8MPa，其挤出料形状为条状或粒状。把制备好的条状或粒状 的料，利用注射成型机注射到模具中，注射机械的工作温度为210℃，工作 压力为50MPa，注射完成后的开模停留时间为4秒。之后进行脱粘结剂工 序，该工序包括以下步骤，将成型后的产品放入70℃的脱脂溶剂中浸放4 小时后，放入炉中加热到310℃，停放1小时，冷却后再放入70℃的脱脂溶 剂中停放2小时。这样可以将浸在工件中的粘结剂脱出，为下一道工序做 好准备。上述的脱脂溶剂为溶剂油，它包括：乙醚、轻烃、丙酮等，都能 溶解石蜡，我们所用的主要是商品的70#和120#溶剂油。脱完粘结剂后 的工件放入到烧结炉中，可以采用气体保护和真空烧结两种方法，采用氢 气作为保护气体，其烧结温度为1375℃，氢气浓度为99.5％，采用真空烧结 时，真空度为≤10-7，冷却方式均为在氢气或真空保护状态下，停炉自然 冷却至300℃以下。烧结后的工件利用成型模具进行复压整形，然后就可 进行机械切削加工并完成表面处理等工序。
利用上述工艺方法已成功地制造出材质为316的不锈钢仪表卡套接 头，其规格有直径为Ф6，8，10，12等不同种类的管路直通、三通、四通， 其耐压等级达到40MPa，耐温560℃，劳动效率高于冷加工15倍，成本只有 冷加工的一半，成品合格率在96％以上，工件密度稳定在7.0-7.6之间，硬 度达到85-92HRA，拉伸强度达到450-470MPa，并且可以生产从炭钢到不锈 钢各种材质的产品，化学成分准确，具有广阔的应用前景。
本发明工艺与现有技术相比具有工艺流程简单合理，操作使用方便， 可以生产不同材料和复杂形状的工件，提高了劳动生产率，降低了成本。
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