成型剂、喂料及其制备方法、坯体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种成型剂、喂料及其制备方法、坯体及其制备方法。一种成型剂，用于金属粉末或陶瓷粉末的注射成型，按质量份数计，包括：第一高分子聚合物15份～30份；第二高分子聚合物10份～20份；石蜡5份～10份；萘5份～15份；PE蜡15份～20份；微晶蜡10份～20份；巴西棕榈蜡15份～30份；及表面活性剂1份～5份；其中，所述第一高分子聚合物为聚甲醛；所述第二高分子聚合物选自聚丙烯、聚乙烯和聚乙烯乙酸酯中的至少一种。上述成型剂在粉末材料的注射成型中，可以直接经过热脱脂的方式脱除；经过450℃～700℃的热处理下即可实现脱除；不需使用溶剂脱除或者酸催化脱除，脱脂工艺更简单，且不需使用溶剂和酸催化剂，减少了对环境的污染。

Molding agent, feed, preparation method, body and preparation method thereof

The invention relates to a molding agent, a feed, a preparation method, a blank body and a preparation method thereof. A moulding agent used for injection molding of metal or ceramic powders in terms of mass fractions, including: 15 to 30 copies of the first polymer; 10 to 20 copies of the second polymer; 5 to 10 copies of paraffin wax; 5 to 15 copies of naphthalene; 15 to 20 copies of PE wax; 10 to 20 copies of microcrystalline wax; 15 to 30 copies of Brazilian palm wax; and Surfactant 1 to 5 parts, of which the first polymer is polyformaldehyde, and the second polymer is selected from at least one of polypropylene, polyethylene and polyvinyl acetate. In the injection molding of powder materials, the above-mentioned forming agents can be removed directly by thermal degreasing, and can be removed by thermal treatment at 450 ~700 ~C. The degreasing process is simpler without solvent removal or acid catalytic removal, and the solvent and acid catalyst are not used, thus reducing the environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
成型剂、喂料及其制备方法、坯体及其制备方法
本专利技术涉及粉末注射成形
，特别是涉及成型剂、喂料及其制备方法、坯体及其制备方法。
技术介绍
粉末注射成型技术是一种将金属或陶瓷粉末与成型剂的混合料注射于模具型腔中的成形方法，它将成熟的现代聚合物注射成型与粉末冶金技术完美结合在一起，具有一次能成型出复杂形状的工件、工件尺寸精度高、无需机械加工并且易于实现高效率自动化生产等长处。特别适用于大批量制造形状复杂、高精密度、高性能材质的小型机械零件，是一种先进的零部件加工工艺。尤其是，最近几年来，粉末注射成型技术在通讯业及更多高科技行业得到广泛应用，已经成为一个快速发展的新工艺领域。粉末注射成型技术得以实现的基础在于添加的成型剂的性能，其中一个重要性能是成型剂脱除性能。由于成型剂只是一个帮助实现成形的中间介质，因此需要在随后的工艺过程中能方便地将其去除。成型剂的脱除是粉末注射成形技术的关键步骤，一方面脱脂技术本身会直接影响能否获得无缺陷、无变形优质脱脂坯，从而极大影响最终烧结制品的品质，另一方面脱脂是粉末注射成形生产中花费时间最长最为缓慢的工序，对生产效率、能源消耗和产品成本影响很大。目前用于粉末注射成型的成型剂，一般包括蜡、聚乙烯和硬脂酸。成型剂的脱除过程基本都是先溶剂脱脂，再热脱脂。这种脱脂过程较为复杂，且溶剂一般是选用三氯乙烯或者氯丙烷，这些溶剂通常有毒。另外，目前也有提出催化脱脂成型剂，然而这种成型剂的设备投入大，且成型剂在酸性气氛作用下发生分解，酸性物质对环境危害较大。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统粉末注射成型技术中使用溶剂或酸脱脂处理工艺复杂且污染环境的问题，提供一种成型剂、喂料及其制备方法、坯体及其制备方法。一种成型剂，用于金属粉末或陶瓷粉末的注射成型，按质量份数计，包括：其中，所述第一高分子聚合物为聚甲醛；所述第二高分子聚合物选自聚丙烯、聚乙烯和聚乙烯乙酸酯中的至少一种。在其中一个实施方式中，所述表面活性剂选自硬脂酸、油酸和油酸钠中的至少一种。一种喂料，包括基材及上述的成型剂；所述基材选自金属粉末和陶瓷粉末中的至少一种。在其中一个实施方式中，所述成型剂与所述基材的质量比为(5～15)：(85～95)。上述的喂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对基材进行加热处理至所述基材的温度为180℃～200℃，所述基材选自金属粉末和陶瓷粉末中的至少一种；将所述基材与成型剂混合均匀得到所述喂料。在其中一个实施方式中，所述将所述基材与成型剂混合均匀得到混合物的步骤中，混合的温度为160℃～190℃；混合的时间为60min～120min。一种坯体的制备方法，包括以下步骤：将上述的喂料进行成型得到中间体；对所述中间体进行热脱脂处理；对所述中间体进行烧结处理。在其中一个实施方式中，所述对所述中间体进行热脱脂处理的步骤包括：以0.9℃/min～3.5℃/min的升温速率升温至所述中间体所处的环境温度为450℃～700℃。在其中一个实施方式中，所述烧结处理的温度为1350℃～1380℃；所述烧结处理的时间为120min～180min。一种坯体，根据上述的坯体的制备方法制备。上述成型剂采用第一高分子聚合物、第二高分子聚合物、石蜡、萘、PE蜡、微晶蜡、巴西棕榈蜡和表面活性剂配合使用，在粉末材料的注射成型中，可以直接经过热脱脂的方式脱除；上述成型剂经过450℃～700℃的热处理下即可实现脱除。上述成型剂不需使用溶剂脱除或者酸催化脱除，脱脂工艺更简单，且不需使用溶剂和酸催化剂，减少了对环境的污染。上述喂料及喂料注射成型制备的坯体，使用上述成型剂，只需热脱除处理即可完成成型剂的脱除，使用工艺简单，更环保。上述喂料及坯体的制备方法工艺简单、易实现工业化。附图说明图1为一实施方式的喂料的制备方法的流程图；图2为一实施方式的坯体的制备方法的流程图。具体实施方式下面将结合附图及具体实施方式对成型剂、喂料及其制备方法、坯体及其制备方法做进一步的详细说明。一实施方式的成型剂，用于金属粉末或陶瓷粉末的注射成型，按质量份数计，包括：在其中一个实施方式中，第一高分子聚合物为聚甲醛。进一步地，聚甲醛为共聚甲醛。采用聚甲醛作为第一高分子聚合物主要是因为聚甲醛既有良好的流动性，又有较好的耐热性和高温强度，在热脱脂的过程中，中间体不易发生变形，保证了成型剂在加热时的安全脱除。在其中一个实施方式中，第二高分子聚合物选自聚丙烯、聚乙烯和聚乙烯乙酸酯中的至少一种。第二高分子聚合物主要起到粘结金属粉末或者陶瓷粉末的作用，起到支撑金属粉末或陶瓷粉末的作用。在其中一个实施方式中，聚丙烯的分子量为8万～12万。在其中一个实施方式中，聚乙烯的分子量为50万～70万。在其中一个实施方式中，聚乙烯乙酸酯的分子量为2万～20万。在其中一个实施方式中，石蜡为液体石蜡。石蜡的分子量为250～450。石蜡的熔点为58℃～60℃。在其中一个实施方式中，PE蜡的分子量为1500～5000。PE蜡的熔点为90℃～120℃。PE蜡的粘度为(CPS140℃)10MPa～500MPa。在其中一个实施方式中，微晶蜡的分子量为580～700。微晶蜡的熔点为60℃～90℃。在其中一个实施方式中，巴西棕榈蜡的分子量为600～800。巴西棕榈蜡的熔点为80℃～86℃。在其中一个实施方式中，萘用于改善低温段成型剂的挥发性，进而有利于坯体的稳定性。在其中一个实施方式中，表面活性剂选自硬脂酸、油酸和油酸钠中的至少一种。上述成型剂，通过第一高分子聚合物、第二高分子聚合物、石蜡、萘、PE蜡、微晶蜡、巴西棕榈蜡和表面活性剂配合使用，在粉末材料的注射成型中，可以直接经过热脱脂的方式脱除；上述成型剂经过450℃～700℃的热处理下即可实现脱除。上述成型剂不需使用溶剂脱除或者酸催化脱除，脱脂工艺更简单，且不需使用溶剂和酸催化剂，减少了对环境的污染。同时，上述成型剂在热脱除的过程中，可以使用较高的升温速率，仍能保持中间体较好的结构稳定性，不发生膨胀和鼓泡现象，脱除时间明显减短。一实施方式的喂料，包括基材和成型剂。在其中一个实施方式中，基材选自金属粉末和陶瓷粉末中的至少一种。在其中一个实施方式中，成型剂与基材的质量比为(5～15)：(85～95)。进一步地，金属粉末可以是钛合金粉末、钢合金粉末、铁合金和钼金属中的至少一种。上述喂料及喂料注射成型制备的坯体，使用上述成型剂，只需热脱除处理即可完成成型剂的脱除，使用工艺简单，更环保。请参阅图1，一实施方式的喂料的制备方法，包括以下步骤：S110、对基材进行加热处理至基材的温度为180℃～200℃。在其中一个实施方式中，基材选自金属粉末和陶瓷粉末中的至少一种。进一步地，金属粉末可以是钛合金粉末、钢合金粉末、铁合金和钼金属中的至少一种。在其中一个实施方式中，基材为钛合金粉末，加热处理在保护性气体气氛或者真空条件下进行。在其中一个实施方式中，基材的粒径为40nm～50nm。S120、将基材与成型剂混合均匀得到混合物。将成型剂加入到加热后的钛合金中混合至泥团状得到混合物。混合时温度保持在160℃～190℃。混合的转速为10r/min～30r/min，混合的时间为60min～120min。在其中一个实施方式中，混合的步骤在密炼机中进行。当然，也可以手动搅拌进行。S130本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成型剂，用于金属粉末或陶瓷粉末的注射成型，其特征在于，按质量份数计，包括：

【技术特征摘要】
1.一种成型剂，用于金属粉末或陶瓷粉末的注射成型，其特征在于，按质量份数计，包括：其中，所述第一高分子聚合物为聚甲醛；所述第二高分子聚合物选自聚丙烯、聚乙烯和聚乙烯乙酸酯中的至少一种。2.根据权利要求1所述的成型剂，其特征在于，所述表面活性剂选自硬脂酸、油酸和油酸钠中的至少一种。3.一种喂料，其特征在于，包括基材及如权利要求1或2所述的成型剂；所述基材选自金属粉末和陶瓷粉末中的至少一种。4.根据权利要求3所述的喂料，其特征在于，所述成型剂与所述基材的质量比为(5～15)：(85～95)。5.如权利要求3或4所述的喂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对基材进行加热处理至所述基材的温度为180℃～200℃，所述基材选自金属粉末和陶瓷粉末中的至少一种；将所述基材与成型剂混合均匀得到混合物；将所述混合物进行塑化、挤出和造粒得到喂料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王落平，谢庆丰，彭毅萍，
申请(专利权)人：东莞华晶粉末冶金有限公司，广东劲胜智能集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44