一种制作等静压用胶套的材料及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属行业粉末成型模具领域，特别是涉及一种制作难熔金属行业用的 等静压用胶套的材料及方法。
【背景技术】
[0002] 高熔点金属主要来自稀有金属，包括钨、钥、钽、铌、铼等。它们的共同点是有很高 的熔点，其中熔点较低的铌亦达2468°C，而以钨为最高，达34KTC。高熔点金属在高温下尚 有其他材料在常温下都难以达到的硬度、强度与耐磨性等。因高熔点金属的熔点高，所以将 其制成规则的形状基本上用等静压直接压制成型，随着工业技术的发展，要求压制件的尺 寸越来越大，传统板坯一般在l〇〇kg以下，而对于大单重尤其是300kg的钨板和钥板等静压 压制用模具尚没有成熟技术。现有胶套所用的材料制备时将厚度增至6-8mm，仍不能稳定承 受300kg的重量，只能用1至2次，多次使用易出现破裂漏粉，造成很大损失。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种制作等静压用胶套的材料及方法，能制作承 重不小于300kg等静压用胶套，应用于单重达到或超过300kg钨板和钥板等静压压制用模 具，从而解决现有材料制备的胶套承重无法满足300kg的要求易出现破裂漏粉的问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供一种制作等静压用胶套的材料，由按质量百分 比的以下组分组成：
[0005] 聚氯乙烯糊树脂 35~50%; 邻苯二甲酸二辛脂 35~43%; 组分三 4~7%; 环氧大豆油 1~4%; 重钙粉 2~5%
[0006] 所述组分三采用硬脂酸钙和/或硬脂酸锌；
[0007] 将所述组分三与重钙粉混合后，加入所述聚氯乙烯糊树脂、所述邻苯二甲酸二辛 脂和环氧大豆油，用搅拌机搅拌，搅拌至料浆均匀混合和不产生气泡为止，即得到制作等静 压用胶套的材料。
[0008] 本发明实施例还提供一种制作等静压用胶套的方法，采用本发明所述的材料，包 括以下步骤：
[0009] 将金属模芯加热至150~180度，然后将所述金属模芯浸入所述材料的料浆中，所 述金属模芯上粘结一层所述料浆膜，粘结料浆膜的厚度为胶套模的厚度；
[0010] 将粘结好料浆膜的所述金属模芯放入烘箱中，加热至150~180度进行塑化处理， 塑化完毕后料浆膜成为胶套模，将所述胶套模和所述金属模芯放在空气中自然冷却至室温 后，将所述胶套模从所述金属模芯上脱下后即制作完成。
[0011] 本发明的有益效果为：通过在原料中加入环氧大豆油，其与聚氯乙烯糊树脂相容 性好，挥发性低、迁移性小，具有优良的热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性亦佳，可使制 品具有良好的机械强度，进而提高了利用该材料制作的胶套强度，提高了胶套的承重力，该 胶套用于等静压压制300kg钥板，至少可用5次以上。
【具体实施方式】
[0012] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0013] 本发明实施例提供一种制作等静压用胶套的材料，该材料由按质量百分比的以下 组分组成：
[0014] 聚氯乙烯糊树脂 35~50%; 邻苯二甲酸二辛脂 35~43%; 组分三 4~7%; 环氧大豆油 1~4%; 重钙粉 2~5%;
[0015] 所述组分三采用硬脂酸钙和/或硬脂酸锌；
[0016] 将所述组分三与重钙粉混合后，加入所述聚氯乙烯糊树脂、所述邻苯二甲酸二辛 脂和环氧大豆油，用搅拌机搅拌，搅拌至料浆均匀混合和不产生气泡为止，即得到制作等静 压用胶套的材料。
[0017] 本发明实施例还提供一种制作等静压用胶套的方法，采用上述的材料，包括以下 步骤：
[0018] 将金属模芯加热至150~180度，然后将所述金属模芯浸入所述材料的料浆中，所 述金属模芯上粘结一层所述料浆膜，粘结料浆膜的厚度为胶套的厚度；
[0019] 将粘结好料浆膜的所述金属模芯放入烘箱中，加热至150~180度进行塑化处理， 塑化完毕后料浆膜成为胶套，将所述胶套和所述金属模芯放在空气中自然冷却至室温后， 将所述胶套从所述金属模芯上脱下后即制作完成。
[0020] 下面结合钨粉制造大型钨板坯（其它高熔点金属粉如钥粉制造钥型材与钨粉制 造钨型材方法相同，不另行描述）的过程，对本发明的胶套的材料和制作胶套过程进行说 明。
[0021] (1)胶套的内腔尺寸根据装粉量定制，其尺寸决定于压制后钨板的尺寸和压制收 缩率，计算公式如下：D2 = dl/(l_ η);
[0022] 上述公式中，D2为胶套模的内腔尺寸；dl为压制后钨板的尺寸；η为压制收缩率， 通过实验得到。根据所设计的胶套的内腔尺寸加工金属模芯和堵头模具。
[0023] (2)制作胶套和堵头的材料由下列组分组成：
[0024] 聚氯乙稀糊树脂 10kg; 邻苯二甲酸二辛脂8kg; 硬脂酸钙 1kg; 硬脂酸锌 〇. 5kg; 环氧大豆油 〇. 8kg; 重钙粉 1kg;
[0025] 将硬脂酸钙、重钙粉和硬脂酸锌混合，然后加入邻苯二甲酸二辛脂、环氧大豆油、 聚氯乙烯糊树脂用搅拌机搅拌，搅拌至料浆均匀混合和不产生气泡为止，得到的料浆即为 制作胶套和堵头的材料。
[0026] 制作胶套的步骤如下：
[0027] 以制作胶套的浆料材料为原料，将金属模芯加热至180度左右，然后将其浸入所 述料浆中，金属模芯上粘结一层料浆膜，粘结料浆膜的厚度就是胶套的厚度；粘结好的料浆 膜和金属模芯一同吊入烘箱中，加热至180度进行塑化处理，塑化完毕后料浆膜成为胶套， 将胶套和金属模芯放在空气中自然冷却，冷却至室温后将胶套从金属模芯上脱下后即可使 用。
[0028] 将料浆倒入堵头模具中后放入烘箱中，加热至180度进行塑化处理，塑化完毕拿 出在空气中自然冷却，冷却至室温后倒出堵头即可。
[0029] (3)用振动装料装置将混好的钨粉装入胶套内，并将堵头塞入胶套，用两块长方形 钢板将胶套长面压紧在堵头上密封。
[0030] (4)将装好钨粉的胶套放入打有孔的内腔尺寸略大于胶套外尺寸的金属支撑架 上，并将支撑架放入大型等静压机内；
[0031] (5)将等静压机压力升至170-230MPa，将胶套内的钨粉压制成钨板；
[0032] (6)取出支撑架，取下胶套，并取出胶套内的钨板进行后序加工，胶套可重复利用。
[0033] 本发明胶套与现有胶套性能对比结果如下：本发明胶套的室温拉伸强度为16~ 25MPa，现有胶套的室温拉伸强度为：12~18MPa。通过对比可以看出，本发明的胶套的室温 拉伸强度明显高于现有胶套的室温拉伸强度，确保了其具有更大的承重能力和多次的使用 寿命，该胶套用于等静压压制300kg钥板，至少可用5次以上。
[0034] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。
【主权项】
1. 一种制作等静压用胶套的材料，其特征在于，由按质量百分比的w下组分组成： 聚氯乙締糊树脂 35~加。/〇; 邻苯二甲酸二辛脂 35~43%; 组分Ξ 4~7〇/〇; 环氧大豆油 1~4%; 重巧粉 2~5%; 所述组分Η采用硬脂酸巧和/或硬脂酸锋； 将所述组分Η与重巧粉混合后，加入所述聚氯己帰糊树脂、所述邻苯二甲酸二辛脂和 环氧大豆油，用揽拌机揽拌，揽拌至料浆均匀混合和不产生气泡为止，得到的料浆即为制作 胶套和堵头的材料。2. -种制作等静压用胶套的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的材料，包括W下 步骤： 将金属模芯加热至150~180度，然后将所述金属模芯浸入所述材料的料浆中，所述金 属模芯上粘结一层所述料浆膜，粘结料浆膜的厚度为胶套的厚度； 将粘结好料浆膜的所述金属模芯放入烘箱中，加热至150~180度进行塑化处理，塑化 完毕后料浆膜成为胶套，将所述胶套和所述金属模芯放在空气中自然冷却至室温后，将所 述胶套从所述金属模芯上脱下后即制作完成。
【专利摘要】本发明公开了一种制作等静压用胶套的材料及方法，属金属粉末成型模具领域。该材料组成为：聚氯乙烯糊树脂35～50％；邻苯二甲酸二辛脂35～43％；组分三4～7％；环氧大豆油1～4％；重钙粉2～5％；组分三采用硬脂酸钙和/或硬脂酸锌；将组分三与重钙粉混合后，加入聚氯乙烯糊树脂、邻苯二甲酸二辛脂和环氧大豆油，用搅拌机搅拌至料浆均匀混合和不产生气泡为止，得到料浆即为制作胶套的材料。通过在原料中加入环氧大豆油，与聚氯乙烯糊树脂相容性好，挥发性低、迁移性小，具有优良热稳定性和光稳定性，耐水性和耐油性亦佳，可使得制品具有良好的机械强度，进而提高用该材料制作胶套的强度和承重力，该胶套用于等静压压制300kg钼板，至少可用5次以上。
【IPC分类】C08K5/098, C08K5/1515, C08L27/06, C08K13/02, C08K5/12, C08K3/26
【公开号】CN105315569
【申请号】CN201410265146
【发明人】刘家均, 谢文明, 卫致虎, 彭鹰, 王芦燕, 刘山宇, 巫正瑜, 孙宝成
【申请人】北京矿冶研究总院
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年6月13日