[发明专利]中空构件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种中空构件的制备方法，其包含：成型水溶性原料以形成水溶性架桥；射出成型射料以包覆水溶性架桥，而获得第一生胚；使用水移除第一生胚中的水溶性架桥，以获得第二生胚；以及烧结第二生胚，以获得中空构件，其中，中空构件具有对应于水溶性架桥形状的中空形状。

技术领域

本发明涉及一种中空构件及其制备方法，具体涉及一种利用水溶性架桥作为模板的中空构件及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展与进步，生活中处处可见各种精密的仪器、日常用品、电子产品等。因此，应用于这些精密产品的金属及/或陶瓷构件及其制备方法具有广大的商业潜力。

在精密的金属及/或陶瓷构件中，具有中空形状的金属及/或陶瓷构件因其应用广泛，因此尤为一种不可或缺的金属及/或陶瓷构件。具有中空形状的金属及/或陶瓷构件在紧致的构件中存在各种不规则形状，且具有能够交互连接的通道，因此可将中空形状的金属及/或陶瓷构件用于水路、配线等用途，还可通过金属及/或陶瓷构件内的中空形状与其他构件相互连接，强化不同构件之间的连接关系。

现今，主要以脱蜡铸造或是3D打印的方式制备具有中空形状的构件。然而，因为脱蜡铸造或是3D打印的原始技术限制，所以利用脱蜡铸造或是3D打印所制得的构件密度较低，使制得的构件致密度不足，导致性能不良。

而金属射出成型(Metal Injection Molding，MIM)及/或陶瓷射出成型(CeramicInjection Molding)技术虽能够用来生产具有复杂形状、高精密度、高性能的金属及/或陶瓷零件，但是目前的金属射出成型或陶瓷射出成型技术仍难以利用简单的方法制造具有中空形状的金属及/或陶瓷零件。因此，仍须提供一种能够应用射出成型技术来制备具有中空形状的零件的方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种中空构件及其制备方法，通过移除预先成型的水溶性架桥，制备具有对应于水溶性架桥的形状的中空构件，克服公知制备金属及/或陶瓷构件技术的限制，进而改善上述问题。

根据本发明之目的，提供一种中空构件的制备方法，其包含：成型水溶性原料以形成水溶性架桥；射出成型射料以包覆水溶性架桥而获得第一生胚；使用水移除第一生胚中的水溶性架桥以获得第二生胚；以及烧结第二生胚以获得中空构件，其中，中空构件具有对应于水溶性架桥形状的中空形状。

优选地，水溶性原料的玻璃转换温度介于30～100℃。

优选地，水溶性原料的熔点大于或等于165℃。

优选地，水溶性原料包含聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG)。

优选地，射料包含金属射料或陶瓷射料。

优选地，金属射料包含不锈钢射料、软磁射料、铜射料。

优选地，上述制备方法进一步包含：使用水进行超音波震荡移除第一生胚中的水溶性架桥以形成第二生胚的步骤。

优选地，上述制备方法进一步包含：以选自射出成型、热成型、抽出成型、压缩成型或铸模成型所组成的群组成型水溶性原料以形成水溶性架桥的步骤。

优选地，上述制备方法进一步包含：脱脂以去除第二生胚中的结合剂的步骤。

根据本发明的目的，另提供一种中空构件，其是由上述的方法制得。

本发明的中空构件及其制备方法具有下述优点：

(1)本发明的中空构件的制备方法是利用水溶性架桥作为模型，所以移除架桥的方式极为简易，仅须利用水使架桥溶解即可移除。同时，可搭配不同形状的水溶性架桥，制备具有不同形状的中空构件，因此本发明的中空构件具有制程简单、不受形状限制、易于大批量生产等优点。