用于粉末注射成形的粘结剂及注射成形方法技术

本发明专利技术提供一种用于粉末注射成形的粘结剂，其包括20％～60％质量份数的组分A，其中该组分A选自由聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯醇和其改性体组成的热塑性树脂组；6％～15％质量份数的组分B，其中该组分B选自由C5石油树脂和C9石油树脂组成的石油树脂组；和10％～20％质量份数的组分C，其中该组分C选自由C52石蜡、C54石蜡、C56石蜡、C58石蜡、C60石蜡、C62石蜡和C64石蜡组成的石蜡组。

【技术实现步骤摘要】
用于粉末注射成形的粘结剂及注射成形方法
本专利技术涉及粉末注射成形
，尤其涉及用于可烧结金属粉末，如铁粉或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形的粘结剂。
技术介绍
金属粉末注射成形(MetalInjectionMolding，简称MIM)是一种将金属粉末(或可烧结非金属，如陶瓷粉末)与相应粘结剂的混合原料注射于模型中成形的冶金技术。在最近十几年，金属粉末注射成形技术发展迅速，其不仅具有常规冶金工艺的工序少、切削少等优点，还克服了传统冶金技术的制品密度低、材质不均、机械性能低、无法制造复杂形状结构制品等缺点。金属粉末注射成形技术特别适合大批量制造形状复杂的金属零件或部件。金属粉末注射成形技术需要选取符合要求的金属粉末(或可烧结非金属，如陶瓷粉末)和粘结剂，然后在一定温度下，采用适当的方法将粉末和粘结剂混合制成混合原料，然后再对混合料进行制粒，随后将混合原料颗粒注射成形得到具有预期形状的成形坯，最后，成形坯经过脱脂和烧结处理，致密化成为最终成品。如果需要的话，后期还可能会对制成品进行二次机械加工和表面处理。在金属粉末注射成形技术中，粘结剂起着非常关键的作用。粘结剂的加入是在金属粉末注射成形成形加工工艺链的上游，去除则是在烧结之前，因此，一旦粘结剂导致成形坯出现缺陷，则此缺陷将难以在后续工艺中被去除。因此，粘结剂的加入和脱除直接影响到混合、注射成形、脱脂等工序，对注射成形坯的质量、脱脂及尺寸精度、合金成分等有很大的影响。粘结剂的脱除不完全会影响到产品的质量。粘结剂的脱除难度过高或脱除工艺过于复杂，会导致最终产品的生产成本上升。可以说，在金属粉末注射成形技术中，粘结剂的脱除最费时、最难控制，是MIM中最困难和最重要的环节，其一直是阻碍MIM技术发展的难题。根据粘结剂的组成，现有的金属粉末注射成形粘结剂常被分为塑基体系和蜡基体系。蜡基体系粘结剂的组成成分主要是石蜡和聚烯烃等，其具有粘度低、成形坯强度高、注射范围宽、成本低、装载量高等优点。但蜡基体系粘结剂在混料时易发生挥发、易产生相分离、注射料性能不稳定、保形性差。塑基体系的组成成分主要是长链聚醛树脂等，其具有成形坯强度高、保形式性好等优点。但塑基体系粘结剂价格高昂、难以根据实际的工艺和制造产品对具体成份进行调整。此外，现有的金属粉末注射成形粘结剂还具有以下缺陷：首先，现有的金属粉末注射成形工艺多需用到硝酸或三氯乙烯，生产过程不够安全和环保；其次，混合喂料利用率低，工艺复杂和产品保型性差；最后，粘结剂原料价格相对较高，导致生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于其提供一种用于金属粉末，如铁粉或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形粘结剂的组合物，其中使用该组合物的粘结剂比现有的粘结剂更加环境友好。本专利技术的另一目的在于其提供一种用于金属粉末，如铁粉或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形粘结剂的组合物，其中使用该组合物的粘结剂可有效提高混合喂料的利用率和生产效率。本专利技术的另一目的在于其提供一种用于金属粉末，如铁粉或可烧结非金属，如陶瓷注射成形粘结剂的组合物，其中使用该组合物的粘结剂的组成成分的沸点或降解温度不同，以使粘结剂在脱脂过程中随着温度的升高被逐渐除去，从而尽可能使粘结剂在金属粉末或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形过程中被去除完全。本专利技术的另一目的在于其提供一种用于金属粉末，如铁粉或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形粘结剂的粘结剂，其中该粘结剂比现有的粘结剂更加环境友好。本专利技术的另一目的在于其提供一种用于金属粉末，如铁粉或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形粘的粘结剂，其中该粘结剂可有效提高混合喂料的利用率和生产效率。本专利技术的另一目的在于其提供一种用于金属粉末，如铁粉或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形的粘结剂，其中该粘结剂的组成成分的沸点或降解温度不同，以使粘结剂在脱脂过程中随着温度的升高被逐渐除去，从而尽可能使粘结剂在金属粉末或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形过程中被去除完全。本专利技术的另一目的在于其提供一种用于金属粉末，如铁粉或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形的粘结剂，其中该粘结剂的组成成分大多价格低廉和易于获得，从而使得采用本专利技术粘结剂的金属粉末或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形技术具有更低的生产成本。本专利技术的主要目的在于其提供一种新的用于制备金属(或可烧结非金属)模制品的组合物，其中该用于制备金属模制品的组合物可在加工产品的壁厚较小时，成形胚不需要萃取而直接进入烧结炉烧结，仍能除去粘结剂和制得理想产品。本专利技术的主要目的在于其提供一种用于制备金属(或可烧结非金属)模制品的组合物，其中该用于制备金属模制品的组合物能够减小注射时，该组合物的组分分离，从而提高成形胚的均匀性和一致性。本专利技术的主要目的在于其提供一种用于制备金属(或可烧结非金属)模制品的组合物，其中该用于制备金属模制品的组合物包括至少一种可烧结金属粉末，且该用于制备金属模制品的组合物比现有的用于制备金属模制品的组合物更加环境友好。本专利技术的另一目的在于其提供一种用于制备金属(或可烧结非金属)模制品的组合物，其中该用于制备金属模制品的组合物可有效提高混合喂料的利用率和生产效率。本专利技术的另一目的在于其提供一种用于制备金属(或可烧结非金属)模制品的组合物，其中该用于制备金属模制品的组合物的粘结剂的组成成分的沸点或降解温度不同，以使粘结剂在脱脂过程中随着温度的升高被逐渐除去，从而尽可能使粘结剂在金属粉末或可烧结非金属，如陶瓷粉末注射成形过程中被去除完全。本专利技术的其它目的和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。依本专利技术，能够实现前述目的和其他目的和优势的本专利技术用于制备粉末注射成形粘结剂的组合物，其包括:20％～60％质量份数的组分A，其中该组分A选自由聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯醇和其改性体组成的热塑性树脂组；6％～15％质量份数的组分B，其中该组分B选自由C5石油树脂和C9石油树脂组成的石油树脂组；和10％～20％质量份数的组分C，其中该组分C选自由C52石蜡、C54石蜡、C56石蜡、C58石蜡、C60石蜡、C62石蜡和C64石蜡组成的石蜡组。进一步地，该粘结剂中，该组分A的质量分数为45％～50％。进一步地，该粘结剂包括9％～27％质量份数的组分D，其中该组分D为液态石蜡。进一步地，该粘结剂包括2％～8％质量份数的聚乙烯蜡和/或棕榈蜡。进一步地，该粘结剂包括质量份数不大于5％的改性剂，其中该改性剂为表面改性剂、增塑剂、抗氧化剂、钝化剂和/或表面活性。本专利技术进一步提供一种用于制备金属模制品的组合物，包括：50％～65％体积份数的至少一种可烧结非金属粉末；和35％～50％体积份数的粘结剂，其中该粘结剂包括：20％～60％质量份数的组分A，其中该组分A选自由聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯醇和其改性体组成的热塑性树脂组；6％～15％质量份数的组分B，其中该组分B选自由C5石油树脂和C9石油树脂组成的石油树脂组；和10％～20％质量份数的组分C，其中该组分C选自由C52石蜡、C54石蜡、C56石蜡、C58石蜡、C60石蜡、C62石蜡和C64石蜡组成的石蜡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于金属粉末或非金属粉末注射成形的粘结剂，其特征在于，包括：20％～60％质量份数的组分A，其中该组分A选自由聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、乙烯‑醋酸乙烯共聚物和聚乙烯醇和其改性体组成的热塑性树脂组；6％～15％质量份数的组分B，其中该组分B选自由C5石油树脂和C9石油树脂组成的石油树脂组；和10％～20％质量份数的组分C，其中该组分C选自由C52石蜡、C54石蜡、C56石蜡、C58石蜡、C60石蜡、C62石蜡和C64石蜡组成的石蜡组。

【技术特征摘要】
1.一种用于金属粉末或非金属粉末注射成形的粘结剂，其特征在于，包括：20％～60％质量份数的组分A，其中该组分A选自由聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯醇和其改性体组成的热塑性树脂组；6％～15％质量份数的组分B，其中该组分B选自由C5石油树脂和C9石油树脂组成的石油树脂组；和10％～20％质量份数的组分C，其中该组分C选自由C52石蜡、C54石蜡、C56石蜡、C58石蜡、C60石蜡、C62石蜡和C64石蜡组成的石蜡组。2.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，该粘结剂中，该组分A的质量分数为45％～50％。3.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，进一步包括9％～27％质量份数的组分D，其中该组分D为液态石蜡。4.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，进一步包括2％～8％质量份数的聚乙烯蜡和/或棕榈蜡。5.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，进一步包括质量份数不大于5％的改性剂，其中该改性剂为表面改性剂、增塑剂、抗氧化剂、钝化剂和/或表面活性。6.一种用于制备粉末注射成形粘结剂的组合物，其特征在于，含有C5石油树脂和/或C9石油树脂。7.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，进一步含有液态石蜡。8.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，进一步含有组分C，其中该组分C选自由C52石蜡、C54石蜡、C56石蜡、C58石蜡、C60石蜡、C62石蜡和C64石蜡组成的石蜡组。9.根据权利要求6所述的组合物，其特征在于，进一步含有组分A，其中该组分A选自由聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯醇和其改性体组成的热塑性树脂组。10.一种用于制备粉末注射成形粘结剂的组合物，其特征在于，含有液态石蜡。11.一种用于制备金属模制品的组合物，其特征在于，含有：50％～65％体积份数的至少一种可烧结金属粉末；和35％～50％体积份数的粘结剂，其中该粘结剂包括：20％～60％质量份数的组分A，其中该组分A选自由聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯醇和其改性体组成的热塑性树...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林生，王全生，
申请(专利权)人：苏州米莫金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32