[发明专利]一种一体成形具有中空结构精密零件的制备方法

说明书

本申请涉及粉末冶金中的精密零件制备技术领域，尤其是一种一体成形具有中空结构精密零件的制备方法，包括以下步骤：S1，通过一次注射获得异型内部结构的嵌件芯体；S2，将嵌件芯体置于模具结构中，后固定嵌件芯体；S3，二次注射获得目标体，目标体与嵌件芯体结合形成复合体；所述目标体主要是采用粘结剂搭配金属或非金属粉末制成；S4，脱脂：先脱除目标体中的粘结剂，再脱除嵌件芯体；S5，S4中脱脂后的坯体在真空或氢气或氩气或氮气气氛中进行进一步升温致密化处理得成品。本申请适合大批量快速生产高性能金属或者非金属具有内部异型结构的精密零部件且零件设计自由度高，产品表面质量优良。

技术领域

本申请涉及粉末冶金中的精密零件制备技术领域，尤其是涉及一种一体成形具有中空结构精密零件的制备方法。

背景技术

目前，对于金属或者非金属精密零件的加工方法主要分为四大加工方法。第一种是传统的机加工工艺，通过钻铣，镗孔，磨削，CNC加工，放电加工等加工方法对金属型材进行加工。但是，传统的机加工工艺存在加工效率慢，成本高的问题，且存在具有不规则形状的内部弯孔或具有倒扣的内部空间无法加工具的问题。第二种是精密铸造工艺，采用特定设计的模具进行精密铸造所得所预想的精密零件，但是，其存在产品表面质量差，精度低，无法成形复杂结构的问题。第三种是新起的3D打印工艺，工艺成形能力强，可根据需求设计打印复杂结构的精密零件，但是，其需要辅助支撑并后续去除，且成形效率低，成本偏高。第四种是粉末注射成形工艺，模具成形规则或可抽芯、斜顶脱模的的内部直孔，凹槽，沉台等特征，但是对于具有中空结构精密零件无法完成精密且精准抽芯形成复杂的中空结构。综上所述，本申请提供了一种一体成形具有中空结构精密零件的制备方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种一体成形具有中空结构精密零件的制备方法。

本申请提供的一种一体成形具有中空结构精密零件的制备方法，是通过以下技术方案得以实现的：

一种一体成形具有中空结构精密零件的制备方法，包括以下步骤：

S1，通过一次注射获得异型内部结构的嵌件芯体；所述嵌件芯体为高分子烯烃聚合物、高分子缩醛树脂、改性高分子缩醛树脂或其他高分子聚合物中的至少一种；

S2，将嵌件芯体置于根据产品结构设计的模具结构中，后固定嵌件芯体；

S3，二次注射获得目标体，目标体与嵌件芯体结合形成复合体；

所述目标体主要是采用粘结剂搭配金属粉末或陶瓷粉末制成；

S4，分步脱脂：先脱除目标体中的部分粘结剂组元，再脱除复合体内部的嵌件芯体；

S5，S4中分步脱脂后的坯体在真空或氢气或氩气或氮气气氛中进行进一步脱脂后再升温致密化处理，即通过二次分体式注射方法成形具有异型内部结构的精密零部件。

本申请适合大批量快速生产高性能金属或者非金属具有内部异型结构的精密零部件且零件设计自由度高，产品表面质量优良。

优选的，所述目标体主要是采用粘结剂、金属粉末、低分子蜡、助剂制成；所述粘结剂为高分子烯烃聚合物、高分子缩醛树脂中的一种；所述助剂为骨架剂、相容剂EVA、润滑剂、分散剂硬脂酸中的至少一种；所述骨架剂为PP、HDPE、PS中的至少一种。

通过采用上述技术方案，便于实现通过嵌件芯体材料与目标材料中粘结剂对温度、催化条件、溶剂的不同敏感性，采用物理或者化学方法分步骤脱除目标体中全部或部分有机物、嵌件芯体。

优选的，所述粘结剂所用材料与嵌件芯体材料的区别在于：温度分解差异；所述温度分解差异为嵌件芯体的分解温度大于目标体中的粘结剂的分解温度。

通过采用上述技术方案，便于实现通过嵌件芯体材料与目标材料中粘结剂对温度的不同敏感性，采用物理或者化学方法分步骤脱除目标体中全部或部分有机物、嵌件芯体。