[发明专利]一种水溶性型芯部件及其制备方法

说明书

本发明提供的一种水溶性型芯部件及其制备方法，所述水溶性型芯部件的组成包括：水溶性氯化物、水溶性碳酸盐和陶瓷粉，其中，水溶性氯化物重量百分含量为40‑85％，水溶性碳酸盐重量百分含量为10‑30％，所述陶瓷粉的重量百分含量为5‑30％。所述水溶性型芯部件的制备方法，包括1)将水溶性氯化物、水溶性碳酸盐和陶瓷粉与有机粘结剂在混炼机上进行混合、冷却都得到混合料，其中，混合温度为150℃‑175℃；2)将所述混合料破碎至5mm以下，得到混合料颗粒；3)将所述混合料颗粒通过注射成型机进行注射成型，得到型芯坯体，其中，成型温度为155℃‑180℃；4)使用有机溶剂对所述型芯坯体进行脱脂，烘干，接着烧结，得到所述水溶性型芯部件。

技术领域

本发明属于注射成型技术领域，特别涉及一种水溶性型芯部件及其制备方法。

背景技术

在粉末注射成型领域，零部件内孔主要靠模具的抽芯机构实现。复杂形状的内孔往往需要非常复杂的抽芯机构，造成注射成型模具体积笨重、庞大，制造成本很高。某些内孔结构甚至无法通过成型手段直接实现，要靠后期的机械加工得到。

发明内容

本发明人经过反复研究发现，若将水溶性型芯用于注射成型的模具设计和制造，通过复杂形状的水溶性型芯实现复杂形状的内孔，将会对具有复杂内孔结构部件的粉末注射成型制造带来极大便利。

但是，目前水溶性型芯主要应用于在金属铸造领域，一般采用熔融铸造法、压制烧结法和粘结法制造。这些传统技术无法快速低成本的制造形状复杂的型芯。

针对该问题，本发明主要目的在于为陶瓷粉末成型和金属粉末注射成型用模具提供一种高效、低成本、复杂形状和高精度的水溶性型芯部件及其制备技术，适宜于具有复杂形状内孔的零部件制造，简化模具结构，提高生产效率，降低生产成本。

根据本发明的一方面，提供了一种水溶性型芯部件，所述水溶性型芯部件的原料组成包括：水溶性氯化物、水溶性碳酸盐和陶瓷粉，其中，水溶性氯化物重量百分含量为40-85％，水溶性碳酸盐重量百分含量为10-30％，所述陶瓷粉的重量百分含量为5-30％。

根据本发明的一些实施例，所述水溶性氯化物是氯化钠、氯化钾、氯化钙中的一种、二种或三种的组合。

根据本发明的一些实施例，所述水溶性碳酸盐是碳酸钾、碳酸钠中的一种或二种的组合。

根据本发明的一些实施例，所述陶瓷粉包括氧化铝、氧化锆、二氧化硅、或其组合。

根据本发明的另一方面，提供一种水溶性型芯部件的制备方法，包括如下步骤：

1)将水溶性氯化物、水溶性碳酸盐和陶瓷粉与有机粘结剂在混炼机上进行混合、冷却都得到混合料，其中，混合温度为150℃-175℃；

2)将所述混合料破碎至5mm以下，得到混合料颗粒；

3)将所述混合料颗粒通过注射成型机进行注射成型，得到型芯坯体，其中，成型温度为155℃-180℃；

4)使用有机溶剂对所述型芯坯体进行脱脂，此后在烘箱中进行烘干，接着烧结得到所述水溶性型芯部件，其中，烧结温度为450-550℃。

根据本发明的一些实施例，所述水溶性氯化物是氯化钠、氯化钾、氯化钙中的一种、二种或三种的组合。

根据本发明的一些实施例，所述水溶性碳酸盐是碳酸钾、碳酸钠中的一种或二种的组合。

根据本发明的一些实施例，所述陶瓷粉为氧化铝、氧化锆、氧化硅、或其组合。

根据本发明的一些实施例，水溶性氯化物、水溶性碳酸盐和所述陶瓷粉的总重量：所述有机粘结剂的总重量比为3～9:1。