一种空调压缩机摇块的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种空调压缩机摇块的制备方法，将440C不锈钢粉末基体材料与粘结剂通过混炼，制粒获得均匀喂料；然后利用注射成形技术将喂料注入到模腔中得到产品生坯；再将生坯中的粘结剂经溶剂脱脂、热脱脂工艺脱除，并烧结致密化，最后进行热处理强化得到空调压缩机摇块产品。与现有技术相比，本发明专利技术采用金属注射成形技术生产的空调压缩机摇块，具有加工效率高、尺寸精度高、生产成本低、易于实现生产自动化的特点，且能制备出性能优异、品质稳定的产品，抗拉强度超过850MPa，优于同类产品60％，达到国际先进水平，能很好的满足客户的需求。

A Method for Preparing Swing Block of Air Conditioning Compressor

The invention discloses a preparation method of air conditioning compressor shaker, which mixes 440C stainless steel powder matrix material and binder to obtain uniform feed through granulation, then injects feed into the die cavity by injection molding technology to obtain green billet, and then removes the binder from green billet by solvent degreasing and thermal degreasing process, sinters and densifies, and finally strengthens by heat treatment. To air conditioning compressor shaker products. Compared with the existing technology, the air conditioning compressor shaker produced by the metal injection moulding technology of the invention has the characteristics of high processing efficiency, high dimensional accuracy, low production cost, easy realization of production automation, and can produce products with excellent performance and stable quality. The tensile strength of the product exceeds 850 MPa, which is 60% better than that of the similar products, and reaches the international advanced level, and can be well satisfied. Customer needs.

【技术实现步骤摘要】
一种空调压缩机摇块的制备方法
本专利技术涉及一种摇块的制备方法，尤其涉及一种空调压缩机摇块的制备方法。
技术介绍
随着经济的迅速发展，能源紧张的问题日益突出，发展节能环保的绿色经济是当前各国经济发展的重点。压缩机是空调的关键零部件，它是起压缩驱动制冷剂的作用，它不断地把低压区一端的热量吸收到制冷剂中，再送到高压区散发到空气中，达到调节气温的效果。研制小型化、低能耗、绿色环保的压缩机是相关企业的重点研发方向，目前可通过改进压缩机内部机构，增加连接零件——摇块来实现提高工作效率、降低能耗的目的。为到达此目的，摇块所用材料必须满足高硬度高强度、高耐磨性、尺寸精度高等要求，进而获得压缩机内部结构的稳定性和可靠性。目前制备这种摇块的方法有很多，如机加工、精密铸造、锻造等，但是这些工艺都在不同程度上存在各种缺点：如传统机加工受摇块所需材料硬度高导致加工困难，后续的处理繁琐，从而其制备成本高、效率低；精密铸造的零件存在尺寸精度较差，表面粗糙，形状设计上受到一定限制，易产生元素偏析，有缩孔、沙眼缺陷等不足；而锻造的性能优越，但是其成本高，并受制于零件现状。因而，现有的摇块制备方法亟需改进，以提升零件品质和使用寿命，同时降低生产成本。金属注射成形是一种能够以较低的生产成本，大批量制备具有复杂形状的高性能异形金属零部件的加工方法，但在现有制备摇块的技术中还未见采用金属注射成形的报道。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中存在的不足，采用金属注射成形技术，是一种从塑料注射成形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术，能够克服上述工艺的缺点。本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法，包括以下步骤：步骤一以440C不锈钢粉末作为基体材料；将基体材料和粘结剂进行混炼、制粒；得到喂料；步骤二利用注射成形机将喂料注入到模腔中得到产品生坯；注射时，控制注射温度为130～170℃、注射压力为60～120MPa、注射速度为30～90g/s、模具温度为40～60℃；步骤三将产品生坯先通过溶剂脱脂工艺脱除部分粘结剂，然后经过热脱脂工艺脱除剩余粘结剂；得到脱脂后的产品坯体；步骤四在真空环境下，对脱脂后的产品坯体进行烧结；所述烧结工艺为：先以3～8℃/min、优选为4～7℃/min、进一步优选为5℃/min的升温速度加热至600～800℃保温1～4h；然后以3～8℃/min、优选为4～7℃/min、进一步优选为5℃/min的升温速度加热至1250～1350℃保温2～6h后随炉冷。步骤五在真空环境下，将烧结坯件先加热到1010～1070℃保温0.5～1小时后油淬，然后加热到120～180℃保温1～3小时后空冷，即可获得成品。本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法；步骤一中，所述基体材料440C不锈钢粉末的粒度为2～20um、优选为4～15um、作为进一步的优选方案，所述基体材料440C不锈钢粉的平均粒度为4～8um。作为优选方案，本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法；步骤一中，所述基体材料440C不锈钢粉为雾化粉。作为进一步的优选方案，所述基体材料440C不锈钢粉为英国Osprey公司提供的440C不锈钢气雾化粉。作为优选方案，本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法；步骤一中，所述粘结剂按质量百分比计由下述组分组成；石蜡(PW)60～75％；聚乙烯(PE)15～30％；巴西棕榈蜡(CW)5～20％；硬脂酸(SA)1～10％。作为优选方案，本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法；步骤一中，混炼的温度为120～160℃，时间为1～4h。混炼时，混炼机转速为80～120r/min。作为优选方案，本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法；步骤一中，控制粘结剂和440C不锈钢粉末配得的喂料中粘结剂所占的体积比范围为40％～60％。作为优选方案，本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法；步骤三中，溶剂脱脂时，采用的溶剂为二氯甲烷；溶剂脱脂的时间为2～4h；温度为30～50℃。作为优选方案，本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法；步骤三中，所述热脱脂为；在保护气氛下中，先以3～8℃/min的速度加热至150～250℃保温0.5～2h，然后以3～8℃/min的速度加热至300～400℃保温1～4h，再以5～15℃/min的速度加热至800～1000℃保温1～4h后随炉冷却至室温。在应用时，步骤三中所述保护气氛选自氩气、氮气气氛中的一种。作为优选方案，本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法；步骤四、五中，所述保护气氛优选为真空气氛；所述真空气氛下的真空度≤5*10-3Pa。作为优选方案，本专利技术一种空调压缩机摇块的制备方法；步骤五中，在保护气氛下，将烧结坯件先加热到1030～1050℃保温0.5～1小时后油淬，然后加热到150～180℃保温1～3小时后空冷，即可获得成品。本专利技术所得产品的成本大幅度低于现有同类产品。其生产效率是现有生产技术的2～3倍。本专利技术所得产品中，抗拉强度≥850MPa，硬度≥HRC57.5，优于同类产品60％。经优化后抗拉强度和硬度分别可以达到906MPa和HRC63及以上。本专利技术采用上述技术方案，基于金属注射成形技术，制备出空调压缩机摇块产品。首先将基体材料440C不锈钢粉与粘结剂混炼，制粒获得喂料，然后利用注射成形技术将喂料注入到模具型腔中得到产品生坯；再将生坯中的粘结剂经溶剂脱脂、热脱脂工艺脱除，最后烧结致密化得到空调压缩机摇块产品。本专利技术中合金成分的选择主要考虑需满足材料性能的要求，即高硬度高强度、高耐磨性、尺寸精度高。440C不锈钢是一种高C高Cr的马氏体不锈钢，含C量和含Cr量分别在1％和17％左右，它具有良好的综合机械性能(抗拉强度≥560Mpa、伸长率≥18％)。而440C有着所有不锈钢、耐热钢中最高的硬度，HRC为57～59，同时由于含17％Cr，铬的碳化物多，故耐腐蚀性能突出。综上，选择440C不锈钢作为基体材料，可以满足空调压缩机摇块对材料成分的要求。在上述工艺过程中，各个环节的工艺参数都将对最终产品的变形产生影响。为了保证空调压缩机摇块的高精度，需要优化各个工艺参数。在混料工序中，本专利技术采用超细粉末(优化后，平均粒度6um)和粘结剂充分混炼获得均匀喂料，防止喂料成分偏析，以保证烧结后收缩均匀，保型性良好。在注射成形工序中，本专利技术通过调节注射温度、注射压力、注射速度以及模具温度等重要注射参数以得到良好的注射坯，防止因注射而造成成形坯密度不均。在脱脂工序中，本专利技术利用溶剂脱脂和热脱脂相结合的脱脂方式，用二氯甲烷溶剂来溶解粘接剂中的石蜡和棕榈蜡组分，再通过两段式升温程序达到目标脱脂温度的热脱脂工艺脱除剩余粘结剂，并控制相应的升温速率以及保温时间，有效控制脱脂速率，使粘结剂尽量脱除干净，避免坯体在脱脂过程出现碳含量分布不均、变形、裂纹等缺陷。在烧结工序中，本专利技术通过两段式升温程序达到目标烧结温度，并控制升温速率以及保温时间，同时采用合理的装舟方式，使各部位得到合理的支撑，受热均匀，保证烧结密度和表面光洁度，可有效避免坯体在升温及烧结过程中出现变形，开裂等缺陷。分段烧结后，本专利技术首次尝试高温淬火+回火的工序，实现了产品性能的显著提升。本专利技术采用一整套优化的工艺参数，能确保产品变形量在±0.03mm以内，以满足空调压缩机摇块的高精度要求。与现有技术相比，本专利技术采用金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空调压缩机摇块的制备方法，其特征在于；包括以下步骤：步骤一以440C不锈钢粉末作为基体材料；将基体材料和粘结剂进行混炼、制粒；得到喂料；步骤二利用注射成形机将喂料注入到模腔中得到产品生坯；注射时，控制注射温度为130～170℃、注射压力为60～120MPa、注射速度为30～90g/s、模具温度为40～60℃；步骤三将产品生坯先通过溶剂脱脂工艺脱除部分粘结剂，然后经过热脱脂工艺脱除剩余粘结剂；得到脱脂后的产品坯体；步骤四在保护气氛下，对脱脂后的产品坯体进行烧结；所述烧结工艺为：先以3～8℃/min的升温速度加热至600～800℃保温1～4h；然后以3～8℃/min的升温速度加热至1250～1350℃保温2～6h后随炉冷；步骤五在保护气氛下，将烧结坯件先加热到1010～1070℃保温0.5～1小时后油淬，然后加热到120～180℃保温1～3小时后空冷，即可获得成品。

【技术特征摘要】
1.一种空调压缩机摇块的制备方法，其特征在于；包括以下步骤：步骤一以440C不锈钢粉末作为基体材料；将基体材料和粘结剂进行混炼、制粒；得到喂料；步骤二利用注射成形机将喂料注入到模腔中得到产品生坯；注射时，控制注射温度为130～170℃、注射压力为60～120MPa、注射速度为30～90g/s、模具温度为40～60℃；步骤三将产品生坯先通过溶剂脱脂工艺脱除部分粘结剂，然后经过热脱脂工艺脱除剩余粘结剂；得到脱脂后的产品坯体；步骤四在保护气氛下，对脱脂后的产品坯体进行烧结；所述烧结工艺为：先以3～8℃/min的升温速度加热至600～800℃保温1～4h；然后以3～8℃/min的升温速度加热至1250～1350℃保温2～6h后随炉冷；步骤五在保护气氛下，将烧结坯件先加热到1010～1070℃保温0.5～1小时后油淬，然后加热到120～180℃保温1～3小时后空冷，即可获得成品。2.根据权利要求1所述的一种空调压缩机摇块的制备方法；其特征在于：步骤一中，所述440C不锈钢粉末的粒度为2～20um；所述440C不锈钢粉为雾化粉。3.根据权利要求2所述的一种空调压缩机摇块的制备方法；其特征在于：步骤一中，所述基体材料440C不锈钢粉末的粒度为4～15um。4.根据权利要求3所述的一种空调压缩机摇块的制备方法；其特征在于：步骤一中，所述基体材料440C不锈钢粉末的粒度为4～8um。5.根据权利要求1所述的一种空调压缩机摇块的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李益民，余勇，何浩，胡幼华，王霄，
申请(专利权)人：湖南英捷高科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43