[发明专利]一种大件金属件的注射成型方法

说明书

本发明公开了一种大件金属件的注射(MIM)成型方法，该方法包括烧结原材料前处理、原材料包覆、喂料造粒、设计模具、注射成型、脱脂、拼接、烧结等步骤。本发明通过该方法解决了传统的MIM方法制造大件金属件时，由于脱脂不完全导致的鼓泡,开裂等问题，实现提高大件金属件的质量的同时避免生产安全隐患。

技术领域

本发明属于注射成型加工技术领域，具体涉及一种大件金属件的注射成型方法。

背景技术

金属注射成形（MIM）是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，是一种新型金属工业产品生产造型的方法；具体是先将所选粉末与粘结剂进行混合，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状。目前，在传统的MIM工艺中，当金属件较大时，容易因脱脂不完全，导致烧结过程中出现的鼓泡，开裂等问题，产品的质量无法保证。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大件金属件的注射成型方法，解决传统的方法制造大件金属件时在由于脱脂不完全造成烧结不完全导致容易出现的鼓泡、开裂等问题，实现提高大件金属件的质量的同时避免生产安全隐患。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种大件金属件的注射成型方法，该方法包括以下步骤：

1）原材料前处理：将购买的金属粉末烘干去湿；

2）原材料包覆：经过步骤1）处理后的金属粉末与POM、PE、PP以及抗氧化剂加入到混炼机中进行密炼，完全混合均匀后得到膏状物；

3）喂料造粒：将步骤2）得到的膏状物经过挤出机挤出造粒，得到颗粒原料；

4）设计模具：设计用于制作带连接孔的金属件的模具和用于制作与连接孔相匹配的连接件的模具

5）注射金属件：将步骤3）得到的颗粒原料用注射机注射至步骤4）的模具中，得到带有连接孔的金属件半成品；

6）注射连接件：将步骤3）得到的颗粒原料用注射机注射至步骤4）的模具中，得到与步骤5）所述连接孔相匹配的连接件；

7）脱脂：将上述步骤5）得到的件金属件半成品和步骤6）得到的连接件放进脱脂炉中脱除POM；

8）拼接：将脱脂后所得到的两个以上的金属件通过连接件接形成完整的大件金属件半成品；

9）烧结：经过步骤8）所得到的大件金属件半成品转入到真空炉中烧结，得到成品。

作为进一步的方案，本发明的步骤2）中所述金属粉末与POM、PE、PP以及抗氧化剂的用量以质量百分数计分别为：

POM 3%-10%；

PE 4%-6%；

PP 2%-4%；

抗氧化剂 0.1%-1%；

金属粉末余量。

作为进一步的方案，本发明的步骤2）中采用混炼机的密炼的温度设置为160-200℃，密炼时间为1.5-2.5小时。

作为进一步的方案，本发明的步骤7）脱脂过程中，催化气体为HNO₃，脱脂炉的温度设置为110-130℃，脱脂时间为4-12小时。

作为进一步的方案，本发明的所述的催化气体通入脱脂炉中的速率为0.01-0.05mL/min。

作为进一步的方案，本发明的步骤9）烧结的温度为1200-1400℃。

作为进一步的方案，本发明的所述金属粉末为铁合金粉末、不锈钢粉末、钛合金粉末、铝合金粉末、钛粉末中的一种。