[发明专利]一种金属粉末注射成型用喂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金属粉末注射成型用喂料及其制备方法，特征在于该喂料由粗、细两种不同粒度的球形金属造粒粉末混合均匀后制成；其中粗粉粒度范围为75~180微米，细粉粒度范围为25~58微米；粗粉和细粉的比例为（60~80）：（20~40）。将粒度小于5微米的金属粉与表面活性剂、有机粘结剂、增塑剂、润滑剂和有机溶剂等均匀混合，制成金属浆料；金属浆料经喷雾造粒、分级后得到粗粉与细粉；将粗粉和细粉按上述比例混合均匀后得到金属粉末注射成型用喂料。与现有技术相比，本发明制备的金属粉末注射成型用喂料具有球形度高、流动性好、松装密度大、注射成型产品易烧结、生产工艺简单、适合规模化生产等特点，满足了金属粉末注射成型对于高性能喂料的要求。

技术领域

本发明属于金属粉末注射成型领域，具体涉及的是一种金属粉末注射成型用喂料及其制备方法。

背景技术

金属粉末注射成型技术是集塑料成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科透与交叉的产物，利用模具可注射成型坯件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件。该工艺技术不仅具有常规粉末冶金工艺工序少、无切削或少切削、经济效益高等优点，而且克服了传统粉末冶金工艺制品、材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、复杂结构的缺点，特别适合于大批量生产小型、复杂以及具有特殊要求的金属零件。

金属粉末注射成型技术的关键是具有优良性能的喂料，传统的喂料制备方法是将固体粉末与有机粘结剂均匀混练，经粉碎或切割制成颗粒或粉状喂料。中国专利CN201010616966.X公开了一种制备金属注射成型工艺用的颗粒料的方法，将原料混合物投入到混炼机或者密炼机中，混炼均匀后切割成直径1.5~3.5mm、长度1~3mm的颗粒料。中国专利CN201010574711.1公开了一种金属粉末注射成型用喂料的制备方法，原料混合物经混合、挤出、冷却破碎和真空包装等工序生产出注射成型用喂料。

从现有技术调研可知，工业生产中喂料的生产多采用15~50微米的金属粉体作为原料，烧结活性低；喂料颗粒可采用双螺杆挤出机和切割机制备，喂料粒度大、形状不规则、流动性差；喂料粉体可采用混炼机或密炼机以及粉碎机制备，喂料粒度小、形状不规则、流动性也不好；双螺杆、混炼机或密炼机混炼时间短，喂料均匀性差。均匀性差和烧结活性低的喂料使得后期产品烧结困难，产品质量得不到保障；流动性差的喂料使注射成型过程中经常堵料，生产连续性受限。制备流动性好、烧结活性高的喂料对于金属粉末注射成型意义重大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种球形度高、流动性好、松装密度大、均匀性高和烧结活性好的金属粉末注射成型用喂料及其制备方法。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：一种金属粉末注射成型用喂料，该喂料由粗、细两种不同粒度的球形金属造粒粉末混合均匀后制成；其中粗粉粒度范围为75~180微米，细粉粒度范围为25~58微米；粗粉和细粉的比例为（60~80）：（20~40）。

本发明所述的金属粉末注射成型用喂料，其中的粗粉为球形造粒粉，以金属粉为原料经喷雾造粒制成；粗粉最大颗粒不超过200微米，粒度大于180微米的颗粒不超过1%，粒度小于75微米的颗粒不超过2%。

本发明所述的金属粉末注射成型用喂料，其中的细粉为球形造粒粉，以金属粉为原料经喷雾造粒制成；细粉最大颗粒不超过65微米，粒度大于58微米的颗粒不超过1%，粒度小于25微米的颗粒不超过2%。

本发明还提供了一种金属粉末注射成型用喂料的制备方法，具体制备步骤包括：

（1）利用混合设备将金属粉与有机粘结剂和有机溶剂混合均匀，制成金属粉浆料；

（2）将步骤（1）所得的金属粉浆料通过闭式循环喷雾造粒机制成球形金属造粒粉；

（3）利用振动筛对步骤（2）所得的球形金属造粒粉进行筛分，选择粒度范围为75~180微米的球形金属造粒粉作为粗粉；