[其他]由球形金属粉末制造多孔元件的方法

说明书

本发明涉及由金属粉末制造成品的方法，具体地说是关于由球形金属粉末制造多孔元件或多孔组合件的方法。

已有的由球形金属粉末制造多孔元件的方法，是把粉末松装在成形模具中，连模具一起放进烧结炉中进行烧结，烧结在还原性气氛或真空中进行。参见美国专利U.S.4.435.483。对铁基或镍基球形粉末是在粉末中加入粘结剂，模压成形后采用耐高温填料支撑进行烧结。因为球形金属粉末与具有不规则形状的金属粉末不同，它没有成形能力，具有不规则形状的粉末颗粒之间在一定的压力下能够互相镶嵌起来，模压成形的生坯强度可以满足后道工序的工艺要求。因此，已有的由球形金属粉末制造成品的方法，不得不在粉末中加入粘结剂，成形后在填料中或者将粉末松装在模具中烧结，以防止生坯在烧结过程中因粘结剂脱除发生松散崩塌现象。但是，球形金属粉末形状规则，由球形金属粉末制造的多孔元件，孔径易于控制，可以根据要求控制在狭窄的范围内，且有透过性能好，过滤精度高等突出优点，这是用不规则形状粉末制造多孔元件所无法达到的。所以由球形金属粉末制造成品的方法是工程技术上一个重要的课题。已有的由球形金属粉末制造多孔元件方法的缺点是，对松装烧结法来说模具消耗量大，烧结炉有效空间不能充分利用，浪费能源，生产效率低;对填料烧结法来说工艺复杂、浪费能源，产品质量难以保证。本发明的任务是解决由球形金属粉末制造多孔元件需要松装烧结或填料烧结的问题，提供一种与不规则形状粉末制造成品方法基本相同的模压成形和烧结的方法。

本发明的特征在于由球形金属粉末制造多孔元件方法中使用的是复合粘结剂，球形粉末经压制成形后，无论在高温和低温都具有足够的强度，可以满足工艺要求。而且在烧结过程中无有害杂质残留，对产品质量及性能无不利影响。复合粘结剂由热固性酚醛树脂40～70%（重量比，下同），甲基丙烯酸酯类树脂60～30%和/或醋酸纤维素60～30%组成，溶剂是丙酮、乙醇和水，适量。根据球形金属粉末材质和化学成份不同，以及其它因素确定粘结剂的用量，通常是粉末重量的1～5%。

本发明的工艺步骤是：把球形金属粉末根据多孔元件技术性能要求进行筛选分离，粒度控制在一定范围内，根据球形金属粉末材质和化学成份的不同，加入一定量的粘结剂，搅拌均匀，烘干，模压成形，成形压力视产品设计密度要求，粉末颗粒度大小等因素而定，一般是1.47×10⁸-5.88×10⁸Pa，对多孔过滤元件选用低压力，中、高密度组合件或结构零件选用高压力，脱模生坯放在加热炉中加热350～600℃，使粘结剂蒸发脱除。脱除粘结剂后的生坯叠置于烧结炉中，在还原性气氛中或在真空中烧结，烧结温度根据粉末材质及制品几何形状尺寸而定，不锈钢球形粉末通常取1100～1350℃，铜基粉末取750～900℃。

粉末经模压成形，生坯在脱除粘结剂前与脱除粘结剂后的强度如下表所示：