一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法
【专利摘要】本发明公开了一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，该注射成型方法包括如下步骤：a）选材配料，b）粗混，c）细混，d）注射成型。本发明揭示了一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，该成型方法工序安排合理，成本适中，模芯在材质选配、混料以及注射成型等方面工艺参数设置得当、实施简便，使成型模芯具有优良而稳定的综合力学性能，尤其在韧性及热稳定性方面的性能表现突出，提升了陶瓷模芯的使用性能。
【专利说明】一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种拉丝模模芯的成型方法，尤其涉及一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，属于模具制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]拉丝模是进行金属线(棒)材料拉伸的工具，其本体主要由钢套和模芯组成，钢套通常选用为不锈钢材质，模芯可选用硬质合金、合金钢、天然金刚石、人工金刚石、陶瓷等材质。
[0003]拉丝模模芯的形状较为复杂、尺寸小、成型精度要求较高。陶瓷材质具有良好的耐磨、耐高温、耐腐蚀及高强度，制备成本适中，但现行的陶瓷模芯在抗热冲击及韧性方面的能力还存在不足，烧结后加工困难，因此，陶瓷材质的拉丝模模芯的尺寸精度必须在成型时就要得到保证。注射成型是一种比较适合于制备拉丝模模芯的成型工艺，其原理是将陶瓷粉料与热塑性有机载体相配比，通过混合、造粒后，加入注射机中注射进模具型腔，经填充、保压、冷却和脱模等工艺得到所要求的含塑坯体，再将其置于脱脂炉内，缓慢加热加压，排除有机载体(即脱脂)，获得陶瓷坯体。该法是从塑料工业移植过来的，模具设计与塑料注射模有许多相似的地方，特别适合制备形状复杂，尺寸精确的陶瓷坯体。但现行的拉丝模模芯的注射成型工艺，在原料选配、混料和注射操作等方面的参数选配和实施工艺还不够完善，制得的拉丝模模芯的性能还具有提升的空间。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，该成型方法工序安排合理，实施简便，成本适中，模芯在材质选配、混料以及注射成型等方面工艺参数设置得当，制得的模芯综合力学性能优良，尤其在韧性及热稳定性方面的性能尤为突出。
[0005]本发明是一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，该注射成型方法包括如下步骤:
a)选材配料，b)粗混，c)细混，d)注射成型。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a)中，材料包括主料和粘结剂，两者的百分含量比为:80%-85%:15%-20% ;其中，主料是由A1203粉料、增韧剂Zr02、活性剂AS，通过球磨机处理后制得的颗粒直径为1.8-2.2um的粉料；粘结剂的主要成分及其百分含量比为:热塑性树脂18%-20%、塑化剂4%-5%、润滑剂75%-78%、表面活性剂1%_1.5%。
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b)中，工艺过程如下:首先，将粘结剂中的润滑剂倒入搅拌桶，搅拌桶温度控制在100°C-110°C;然后，将粘结剂中的塑性树脂、塑化剂和表面活性剂依次倒入搅拌桶，均匀搅拌10-12分钟，搅拌桶温度控制在10(TC左右；最后，将主料分三次倒入，质量比为2:1:1，时间间隔为10分钟，搅拌桶温度保持不变，搅拌桶转速为200-220r/min，主料添加完毕后继续搅拌25-30分钟后出料。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c)中，设备选用双螺杆混炼机，电动机功率为5.kw,螺杆长度为lm，直径为24mm，料筒容量为3L，转速控制在25_28r/min ;设备的加热区域按照加热温度的不同而分为四段，其温度由前至后别为:130°C、12(TC、ll(rC和110。。。
[0009]在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d)中，注射机的装载量可设定为53%、55%和57%三种模式，注射过程注射机的上段温度和下段温度对应装载量分别设置为:95/105°C、85/95°C和95/100°C ;在注射过程中，注射压力控制在65_70MPa，注射保压时间为10-12秒，冷却时间为10秒钟。
[0010]本发明揭示了一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，该成型方法工序安排合理，成本适中，模芯在材质选配、混料以及注射成型等方面工艺参数设置得当、实施简便，使成型模芯具有优良而稳定的综合力学性能，尤其在韧性及热稳定性方面的性能表现突出，提升了陶瓷模芯的使用性能。
[0011]
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法的工序步骤图。
[0013]
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0015]图1是本发明实施例陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法的工序步骤图；该注射成型方法包括如下步骤:a)选材配料，b)粗混，c)细混，d)注射成型。
[0016]实施例1
本发明提及的陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法的具体操作过程如下:
a)选材配料，材料包括主料和粘结剂，两者的百分含量比为:80%:20% ;其中，主料是由A1203粉料、增韧剂Zr02、活性剂AS，通过球磨机处理后制得的颗粒直径为1.8-2.2um的粉料；粘结剂的主要成分及其百分含量比为:热塑性树脂19%、塑化剂4%、润滑剂76%、表面活性剂1% ;塑性树脂选用聚苯乙烯，塑化剂选用钛酸二丁酯，润滑剂选用硬脂酸锌，表面活性剂选用植物油；
b)粗混，工艺过程如下:首先，将粘结剂中的润滑剂倒入搅拌桶，搅拌桶温度控制在100°C左右，使润滑剂融化；然后，将粘结剂中的塑性树脂、塑化剂和表面活性剂依次倒入搅拌桶，均匀搅拌12分钟，搅拌桶温度控制在100°C左右，确保粘结剂充分融合；最后，将主料分三次倒入，质量比为2:1:1，时间间隔为10分钟，搅拌桶温度保持不变，搅拌桶转速为200r/min，主料添加完毕后继续搅拌30分钟后，出料；
c)细混，细混设备选用双螺杆混炼机，电动机功率为5.kw，螺杆长度为lm，直径为24mm,料筒容量为3L,转速控制在25r/min ;该设备的加热区域按照加热温度的不同而分为四段，其温度由前至后别为:130°CU20°CU10C^P IlO0C ；
d)注射成型，注射机的装载量可设定为53^^55%和57%三种模式，注射过程注射机的上段温度和下段温度对应装载量分别设置为:95/105°C、85/95°C和95/100°C ;在注射过程中，注射压力控制在65MPa，注射保压时间为12秒，冷却时间为10秒钟。
[0017]实施例2
本发明提及的陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法的具体操作过程如下:
a)选材配料，材料包括主料和粘结剂，两者的百分含量比为:82%:18% ;其中，主料是由A1203粉料、增韧剂Zr02、活性剂AS，通过球磨机处理后制得的颗粒直径为1.8-2.2um的粉料；粘结剂的主要成分及其百分含量比为:热塑性树脂18%、塑化剂5%、润滑剂75.5%、表面活性剂1.5% ;塑性树脂选用醋酸纤维素，塑化剂选用脂肪酸酯，润滑剂选用石蜡，表面活性剂选用动物油；
b)粗混，工艺过程如下:首先，将粘结剂中的润滑剂倒入搅拌桶，搅拌桶温度控制在110°C左右，使润滑剂融化；然后，将粘结剂中的塑性树脂、塑化剂和表面活性剂依次倒入搅拌桶，均匀搅拌10分钟，搅拌桶温度控制在100°C左右，确保粘结剂充分融合；最后，将主料分三次倒入，质量比为2:1:1，时间间隔为10分钟，搅拌桶温度保持不变，搅拌桶转速为220r/min，主料添加完毕后继续搅拌25分钟后，出料；
c)细混，细混设备选用双螺杆混炼机，电动机功率为5.kw，螺杆长度为lm，直径为24mm,料筒容量为3L,转速控制在26r/min ;该设备的加热区域按照加热温度的不同而分为四段，其温度由前至后别为:130°CU20°CU10C^P IlO0C ；
d)注射成型，注射机的装载量可设定为53^^55%和57%三种模式，注射过程注射机的上段温度和下段温度对应装载量分别设置为:95/105°C、85/95°C和95/100°C ;在注射过程中，注射压力控制在70MPa，注射保压时间为10秒，冷却时间为10秒钟。
[0018]本发明揭示了一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，其特点是:该成型方法工序安排合理，成本适中，模芯在材质选配、混料以及注射成型等方面工艺参数设置得当、实施简便，使成型模芯具有优良而稳定的综合力学性能，尤其在韧性及热稳定性方面的性能表现突出，提升了陶瓷模芯的使用性能。
[0019]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，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所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，其特征在于，该注射成型方法包括如下步骤:a)选材配料，b)粗混，c)细混，d)注射成型。
2.根据权利要求1所述的陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，其特征在于，所述的步骤a)中，材料包括主料和粘结剂，两者的百分含量比为:80%-85%:15%-20% ;其中，主料是由A1203粉料、增韧剂Zr02、活性剂AS，通过球磨机处理后制得的颗粒直径为1.8-2.2um的粉料；粘结剂的主要成分及其百分含量比为:热塑性树脂18%-20%、塑化剂4%-5%、润滑剂75%-78%、表面活性剂 1%-1.5%ο
3.根据权利要求1所述的陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，其特征在于，所述的步骤b)中，工艺过程如下:首先，将粘结剂中的润滑剂倒入搅拌桶，搅拌桶温度控制在100C -110°C;然后，将粘结剂中的塑性树脂、塑化剂和表面活性剂依次倒入搅拌桶，均匀搅拌10-12分钟，搅拌桶温度控制在100°C左右；最后，将主料分三次倒入，质量比为2:1:1，时间间隔为10分钟，搅拌桶温度保持不变，搅拌桶转速为200-220r/min，主料添加完毕后继续搅拌25-30分钟后出料。
4.根据权利要求1所述的陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，其特征在于，所述的步骤c)中，设备选用双螺杆混炼机，电动机功率为5.kw，螺杆长度为lm，直径为24mm，料筒容量为3L，转速控制在25-28r/min ;设备的加热区域按照加热温度的不同而分为四段，其温度由前至后别为:130°C、120°C、ll(rC和 IlO0Co
5.根据权利要求1所述的陶瓷拉丝模模芯的注射成型方法，其特征在于，所述的步骤d)中，注射机的装载量可设定为53^^55%和57%三种模式，注射过程注射机的上段温度和下段温度对应装载量分别设置为:95/105°C、85/95°C和95/100°C ;在注射过程中，注射压力控制在65-70MPa，注射保压时间为10-12秒，冷却时间为10秒钟。
【文档编号】B28B1/24GK104307902SQ201410595929
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】马广兴 申请人:苏州广型模具有限公司