[发明专利]异形复杂零件的注射成形方法

说明书

本发明公开一种异形复杂零件的粉末注射成形方法，该方法包括以下步骤：在注塑机中注射成形零件生坯；将陶瓷珠装入烧舟中；将所述零件生坯置于陶瓷珠上；对零件生坯表面施加压力以调整陶瓷珠的堆叠形状，使陶瓷珠随形支撑所述零件生坯；将装有零件生坯的烧舟送入脱脂炉与烧结炉进行脱脂与烧结。本发明可以大大降低复杂形状粉末注射成形产品烧结变形问题以及采用专用烧结治具成本高的问题，具有不同产品形状的通用性。同时陶瓷珠堆叠形成的连通孔隙更利于脱脂烧结时塑胶成份的排除，从而避免由于塑胶残留引起碳含量偏高的问题，最终获得力学性能优异的产品。

技术领域

本发明涉及粉末注射成形技术领域，具体涉及一种异形复杂零件的注射成形方法。

背景技术

粉末注射成形技术是融合了塑料注塑成型与金属或陶瓷粉末冶金技术而发展起来的一门技术。注射成形突破了传统粉末冶金的的成形限制，在三维复杂形状零件的大批量生产方面有着极高的成本优势，且其产品质量稳定，尺寸精度高，在各个领域都有着广泛的应用。

但是对于具有复杂曲面或悬臂梁结构的产品而言，如果不对这些结构进行合理的支撑，在脱脂阶段由于大量的塑胶成分被脱除，样品的自重会使得生坯变形或者断裂，从而无法获得所需的产品。一般的做法是制作陶瓷板进行随形支撑，例如，专利申请号为CN201510602595.2的中国专利文献公开了一种利用粉末注射成形技术制备异形复杂零件的方法，其中具体公开了以下技术内容：在注射成型步骤中制备异形复杂零件生坯及异形复杂零件对应的随形支撑零件生坯；在脱脂及烧结步骤中将异形复杂零件放在异形复杂零件对应的随形支撑零件上进行脱脂及烧结。但是，由于零件大小不一，每种零件均需要对应开模制作陶瓷板，因此随形治具的制作成本较高，周期较长且没有通用性。如果注射生坯随形烧结，需要两套模具，产品及烧结成本巨大。这样一来，极大地增加了产品的生产制造成本。另外，由于粉末注射成形的工艺限制，虽然精度较高，但是成形的制品密度和性能难以企及传统冶金工艺所获得的制品，如何提高粉末注射成形的金属或陶瓷制品密度和性能一直是行业内的技术难题。

发明内容

本发明主要提供一种异形复杂零件的注射成形方法，旨在降低零件的生产制造成本并提高制品的密度和性能。

为实现上述目的，本发明提出一种异形复杂零件的注射成形方法，包括以下步骤：

在注塑机中注射成形零件生坯；

将陶瓷珠装入烧舟中；

将所述零件生坯置于陶瓷珠上；

对零件生坯表面施加压力以调整陶瓷珠的堆叠形状，使陶瓷珠随形支撑所述零件生坯；

将装有零件生坯的烧舟送入脱脂炉与烧结炉进行脱脂与烧结。

优选地，在执行所有步骤之前还包括以下步骤：

按预设的温度在塑胶密炼机中将金属或陶瓷粉末与塑胶原料混合物搅拌；

将搅拌后的原料混合物进行造粒，并将得到的固体混合物切割成圆柱体状的颗粒，获得喂料颗粒。

优选地，所述在注塑机中注射成形零件生坯的步骤包括：将所述喂料颗粒加入注塑机的料斗，并按以下参数控制注塑机进行工作以成形所述零件生坯：

模具温度：100～120℃；

喂料温度：180～220℃；

注射压力：120～180MPa。

优选地，所述金属粉末包括Ti-6Al-4V预合金粉末；所述塑胶材料包括聚甲醛(POM)、低密度聚乙烯(LDPE)或聚丙烯(PP)。

优选地，所述按预设的温度在塑胶密炼机中将金属或陶瓷粉末与塑胶原料混合物搅拌的步骤包括：

将Ti-6Al-4V粉末置于密炼机内加热；