[发明专利]一种MIM注塑坯与金属制品的共同烧结成型工艺

说明书

技术领域

本发明金属注射成形技术领域，具体涉及一种MIM注塑坯与金属制品的共同烧结成型工艺。

背景技术

MIM工艺即为金属注射成形工艺,是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法，其工艺步骤是选取符合要求的金属粉末和粘结剂，然后在一定温度下用适当的方法将粉末和粘结剂混合成均匀的喂料，经制粒后再通过模具注射注塑成半成品，再经过催化脱脂、高温烧结成为致密化的MIM注塑坯。采用上述方法制得的MIM注塑坯具有内部组织均匀、致密度高、产品表面光洁度好、尺寸精度高、产品质量稳定的优点。但是，制得的MIM注塑坯仅仅只是单一的零部件，还需要与其他的零件连接组装后才能制成完整的成品，然而，在进行MIM与金属制品的连接组装时，不可避免的会采用锡焊、激光焊、电阻焊等各种焊接连接方式使其固定连接，上述的焊接连接方式不仅会使焊接的部位存留焊疤，而且在金属高温融化时会产生焊渣飞溅，容易飞溅到焊点的周围，严重影产品的美观和外观质量，同时，采用该焊接方式还存在焊接的强度低，焊接的工艺成本高，焊接稳定性差的特点，制得的产品投入市场后销售率较低。因此，研制开发一种技术先进、工艺简单、容易操作、工作效率高、省工省料、成品质量稳定、美观大方、适用范围广的MIM注塑坯与金属制品的共同烧结成型工艺是客观需要的。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种技术先进、工艺简单、容易操作、工作效率高、省工省料、成品质量稳定、美观大方、适用范围广的MIM注塑坯与金属制品的共同烧结成型工艺。

本发明的目的是这样实现的，一种MIM注塑坯与金属制品的共同烧结成型工艺，包括以下步骤：

①制备MIM注塑坯:采用通用工艺参数将粉末与粘结剂混炼和造粒,或者直接采用商业的粉末喂料,用粉末注射成型机进行注射成形,从模具中取出即可得到MIM注塑坯；

②选择金属制品:选择的金属制品的熔点温度要大于MIM注塑坯烧结的最高温度；

③组装:将步骤①中制得的MIM注塑坯与步骤②中的金属制品进行组装,组装时需要保证MIM注塑坯和金属制品之间能够进直接组装,无需使用其他布置辅具；

④催化脱脂：包括初冲洗、催化、次冲洗和后冲洗工序，其中

a初冲洗：先将步骤③中组装后的MIM注塑坯与金属制品组件放入催化脱脂炉内,关闭炉门，然后对炉内进行加热，加热至110～130℃时往炉腔内通入氮气，通入氮气的流量为30～50L/min，并保持110～130℃的温度对其冲洗50～80min；

b催化：继续以30～50L/min的流量向炉内通入氮气，同时通过计量泵向炉内通入硝酸，通入硝酸的流量不大于2.5mL/min，并保持110～130℃的温度对其催化反应30～40min；

c次冲洗：催化后停止向炉内注入硝酸，保持氮气流量在35～50L/min、温度在110～130℃条件下对其冲洗50～60min；

d后冲洗：次冲洗后停止向炉内加热，保持氮气流量在35～50L/min的条件下对其冲洗20～30min，待炉内温度冷却至室温后打开炉门，取出MIM注塑坯与金属制品组件；

⑤烧结：包括负压脱脂、真空烧结、分压烧结和强冷，其中：

a负压脱脂：将步骤④中催化脱脂后的MIM注塑坯与金属制品组件放入烧结炉中，关闭炉门，然后向炉腔内通入氮气，氮气的流量为30～40L/min，通入氮气的同时启动加热设备，按3～5℃/min的加热速度升温至600～650℃，然后保持600～650℃的炉温脱脂2～3h；

b真空烧结：负压脱脂结束后，停止向炉内通入氮气，继续按3～5℃/min的加热速度对炉内进行加热，加热至1000～1100℃时，在真空度小于20KPa的条件下烧结0.5～1h；

c分压烧结：真空烧结后向炉内通入氩气，先通入氩气的流量为10～20L/min，然后按2.5～3.5℃/min的加热速度继续对炉内进行加热，加热至1350～1400℃时，在20～30Kpa的条件下烧结3～3.5h；

d强冷：分压烧结后继续向炉内通入流量为10～20L/min氩气，然后按12～13℃/min的速度对炉内进行降温冷却，冷却至500～600℃时再按10℃/min的速速降至室温即可；

⑥出炉：打开烧结炉，即可取出 MIM注塑坯与金属制品相互融为一体的产品。