一种用粉末挤出轧制的成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及粉末冶金领域，具体公开了一种用粉末挤出轧制的成型工艺。所述的方法包含如下步骤：(1)喂料制备：将金属粉末或陶瓷粉末和高分子粘结剂混合后制成喂料；(2)挤出轧制：将喂料挤出得片状型材生坯，随后将生坯牵引进入辊筒进行轧制；(3)生坯切割：将经过轧制的生坯切割成片状生坯；(4)脱脂烧结：将片状生坯进行脱脂烧结得最终产品。该方法实现了将塑料挤压成型技术和粉末冶金技术的结合；其可以大批量、高效率地生产具有十分复杂的二维截面形状型材；此外，由于喂料中加入了大量的粘结剂，流动性大大增强，可以在低于200℃的温度下进行挤压成形，并且突破了传统金属热挤压成形工艺在制造复杂形状和细微结构上的限制，在工业上有着广阔的应用前景。

A Forming Process of Powder Extrusion Rolling

The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular to a forming process of powder extrusion rolling. The method comprises the following steps: (1) feeding preparation: mixing metal powder or ceramic powder with macromolecule binder to make feeding; (2) extrusion rolling: extruding the feeding material to produce sheet-shaped green billet, then drawing the green billet into the roller for rolling; (3) cutting the green billet: cutting the rolled green billet into sheet-shaped green billet; (4) defatted sintering: defatted the sheet-shaped green billet to be burned. Get the final product. This method realizes the combination of plastic extrusion forming technology and powder metallurgy technology; it can produce two-dimensional profile with very complex cross-section shape in large quantities and efficiently; moreover, due to the addition of a large number of binders in the feed, the fluidity is greatly enhanced, and it can be extruded at temperatures lower than 200 C, and breaks through the traditional metal hot extrusion forming process. Constraints on manufacturing complex shapes and fine structures have broad application prospects in industry.

【技术实现步骤摘要】
一种用粉末挤出轧制的成型工艺
本专利技术涉及粉末冶金领域，具体涉及一种用粉末挤出轧制的成型工艺。
技术介绍
片状或板状金属制品传统加工方法有金属热挤压成型，所述的金属热挤压成型是指将金属材料加热到热锻成形温度进行挤压，即在挤压前将坯料加热到金属的再结晶温度以上的某个温度下进行的挤压；由热挤压成型制备得到的金属制品的厚度通常较大且生产工序较繁琐，生产效率不高。因此，开发一种厚度薄且生产效率高的片状或板状金属制品的加工方法具有广阔的市场前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种用粉末挤出轧制的成型工艺。所述的成型工艺制品厚度较薄，生产效率高。本专利技术所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：一种用粉末挤出轧制的成型工艺，其包含如下步骤：(1)喂料制备：将金属粉末或陶瓷粉末和高分子粘结剂混合后制成喂料；(2)挤出轧制：将喂料挤出得片状型材生坯，随后将生坯牵引进入辊筒进行轧制；(3)生坯切割：将经过轧制的生坯切割成片状生坯；(4)脱脂烧结：将片状生坯进行脱脂烧结得最终产品。优选地，所述的用粉末挤出轧制的成型工艺，其还包括复烧整形步骤。优选地，步骤(1)中所述的喂料中金属粉末或陶瓷粉末的体积百分比占喂料总体积的40-60％。优选地，步骤(1)中所述的高分子粘结剂包含如下成分中的一种或几种的混合：POM、PE、PP、PW、EVA及SA。进一步优选地，当陶瓷粉末选用氮化铝粉末时，所述的高分子粘结剂由PW、PE、SA组成。最优选地，所述的PW、PE、SA的体积百分比为50wt.％的PW，45wt.％的PE以及5wt.％的SA。进一步优选地，当金属粉末选用钨铜粉时，所述的高分子粘结剂由POM、PE、EVA和SA组成。最优选地，所述的POM、PE、EVA和SA的体积百分比为86wt.％POM，6wt.％的PE，6wt.％的EVA以及2wt.％的SA。优选地，当陶瓷粉末选用氮化铝粉末时，步骤(4)所述的脱脂烧结方法具体为：把片状生坯先浸泡在有机溶剂中进行溶剂脱脂16～30小时，然后取出生坯，晾干后放入脱脂烧结炉；在脱脂烧结炉内通入流动的氮气，在400～500℃通过热脱脂去掉剩余的粘结剂；随后把温度逐渐上升到1700～1900℃，烧结0.8～1.5小时后降温，即得得最终产品。优选地，当金属粉末选用钨铜粉时，步骤(4)所述的脱脂烧结方法具体为：把片状生坯放入脱脂烧结炉；在脱脂烧结炉内通入流动的氮气，在400～500℃通过热脱脂去掉粘结剂；随后把温度逐渐上升到1300～1400℃，烧结2.5～4小时后降温，即得得最终产品。有益效果：本专利技术提供了一种全新的片状或板状金属制品的加工方法，该方法实现了将塑料挤压成型技术和粉末冶金技术的结合；其可以大批量、高效率地生产具有十分复杂的二维截面形状型材；此外，由于喂料中加入了大量的粘结剂，流动性大大增强，可以在低于200℃的温度下进行挤压成形，并且突破了传统金属热挤压成形工艺在制造复杂形状和细微结构上的限制，在工业上有着广阔的应用前景。具体地，该方法的优点如下：1)通过辊筒轧制可使生坯厚度变小，烧结后制品厚度较薄，可达0.3mm；2)材料选择范围广，比如氮化铝、钨铜、不锈钢等粉末冶金/陶瓷材料都可用于挤出轧制；3)粉末挤出轧制是连续工序，生产效率较高；4)可做大尺寸制品以及两面具有不同形状结构的制品。此外，在本专利技术所述的具体实施例条件下制备得到的金属制品还具有优异的热导率。具体实施方式以下结合具体实施例来进一步解释本专利技术，但实施例对本专利技术不做任何形式的限定。实施例1在粒径D50为1.6μm氮化铝粉末中加入占总体积为55vol.％的高分子粘结剂(高分子粘结剂为：50wt.％的PW，45wt.％的PE以及5wt.％的SA)，在密炼机中首先把金属粉末加热到160℃，然后逐步加入PE、PW和SA；混炼均匀后，再通过造粒机制造成粒状的喂料；在120℃通过挤出机成形，制造出片状生坯，然后经轧机轧制出0.5mm薄板，其轧辊一面为光面，一面为矩形阵列方槽(方槽尺寸为1*1*0.1mm，线宽1mm)，然后切割成50*50mm生坯；把生坯浸泡到40℃的正己烷的溶液中，保温24小时进行溶剂脱脂；然后取出生坯，晾干后放入脱脂烧结炉。在脱脂烧结炉内通入流动的氮气，在450℃通过热脱脂去掉剩余的粘结剂；随后把温度逐渐上升到1800℃，烧结1小时后降温；最后得氮化铝带矩形方槽平板，热导率大于150W/m·K。与现有的方法相比，该实施例方法实现了将塑料挤压成型技术和粉末冶金技术的结合；其可以大批量、高效率地生产具有十分复杂的二维截面形状型材；此外，由于喂料中加入了大量的粘结剂，流动性大大增强，可以在低于200℃的温度下进行挤压成形，并且突破了传统金属热挤压成形工艺在制造复杂形状和细微结构上的限制，在工业上有着广阔的应用前景。实施例2在粒径D50为1μm钨铜粉中加入占总体积为45vol.％的高分子粘结剂(高分子粘结剂为：86wt.％POM，6wt.％的PE，6wt.％的EVA以及2wt.％的SA)，在密炼机中首先把金属粉末加热到180℃，然后逐步加入POM、PE、EVA和SA；混炼均匀后，再通过造粒机制造成粒状的喂料。在160℃通过挤出机成形，制造出片状生坯，然后经轧机轧制出1mm薄板，然后切割成100*100mm生坯。然后放入脱脂烧结炉；在脱脂烧结炉内通入流动的氮气，在450℃通过热脱脂去掉粘结剂；随后把温度逐渐上升到1350℃，烧结3小时后降温。最后得到热导率大于170W/m·K钨铜薄板。与现有的方法相比，该实施例方法实现了将塑料挤压成型技术和粉末冶金技术的结合；其可以大批量、高效率地生产具有十分复杂的二维截面形状型材；此外，由于喂料中加入了大量的粘结剂，流动性大大增强，可以在低于200℃的温度下进行挤压成形，并且突破了传统金属热挤压成形工艺在制造复杂形状和细微结构上的限制，在工业上有着广阔的应用前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用粉末挤出轧制的成型工艺，其特征在于，包含如下步骤：(1)喂料制备：将金属粉末或陶瓷粉末和高分子粘结剂混合后制成喂料；(2)挤出轧制：将喂料挤出得片状型材生坯，随后将生坯牵引进入辊筒进行轧制；(3)生坯切割：将经过轧制的生坯切割成片状生坯；(4)脱脂烧结：将片状生坯进行脱脂烧结得最终产品。

【技术特征摘要】
1.一种用粉末挤出轧制的成型工艺，其特征在于，包含如下步骤：(1)喂料制备：将金属粉末或陶瓷粉末和高分子粘结剂混合后制成喂料；(2)挤出轧制：将喂料挤出得片状型材生坯，随后将生坯牵引进入辊筒进行轧制；(3)生坯切割：将经过轧制的生坯切割成片状生坯；(4)脱脂烧结：将片状生坯进行脱脂烧结得最终产品。2.根据权利要求1所述的用粉末挤出轧制的成型工艺，其特征在于，还包括复烧整形步骤。3.根据权利要求1所述的用粉末挤出轧制的成型工艺，其特征在于，步骤(1)中所述的喂料中金属粉末或陶瓷粉末的体积百分比占喂料总体积的40-60％。4.根据权利要求1所述的用粉末挤出轧制的成型工艺，其特征在于，步骤(1)中所述的高分子粘结剂包含如下成分中的一种或几种的混合：POM、PE、PP、PW、EVA及SA。5.根据权利要求4所述的用粉末挤出轧制的成型工艺，其特征在于，当陶瓷粉末选用氮化铝粉末时，所述的高分子粘结剂由PW、PE、SA组成。6.根据权利要求5所述的用粉末挤出轧制的成型工艺，其特征在于，所述的PW、PE、SA的体积百分比为50wt.％的PW，45wt.％的PE以及5wt.％的SA。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：余鹏，吕永虎，王亚洲，莫畏，王占华，顾道敏，
申请(专利权)人：深圳艾利佳材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44