金属中空制品的粉末吹塑成形方法
【专利摘要】金属中空制品的粉末吹塑成形方法，本发明涉及金属中空制品的成形方法。本发明要解决现有技术制备的异形金属中空制品存在无法脱模问题。方法：一、有机粘结剂原料配制；二、金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合；三、制备坯体；四、吹塑胀形；五、脱模；六、低温热处理；七、高温无压烧结，即得到金属中空制品。本发明将吹塑成形引入金属粉末成形过程中，脱模后产品完好率达100%。本发明用于金属中空制品成形。
【专利说明】金属中空制品的粉末吹塑成形方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及金属中空制品的成形方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着科技的不断发展，对中空制品的需求越来越多，中空制品的材质逐渐由塑料扩展至金属或陶瓷材料，对于塑料中空制品可以通过吹塑成形方法获得，而金属中空制品往往采用铸造、超塑成形、组合焊接等工艺获得，以上工艺成本高、效率低，另外，对于一些熔点高、塑性差的金属材料，以上工艺也不再适用。传统的粉末注射或挤出成形可以高效的获得一些简单形状的中空制品，同时非常适合于一些难熔金属材料，对材料的塑性也没有特殊要求，然而对于一些异形中空制品以上两种工艺往往无法脱模，因此不再适用，急需开发一种新型高效的成形工艺来满足各种金属中空制品的需求。
[0003]综上所述，在传统异形金属中空制品工艺中，制品由凹模及凸模两部分模具模压而成，成形后的制品，凸模无法从制品中脱出，强行脱出会导致产品破损率达100% (如图1所示)，因此，存在无法脱模问题。
【发明内容】
[0004]本发明要解决在现有技术制备的异形金属中空制品存在无法脱模问题，而提供金属中空制品的粉末吹塑成形方法。
[0005]金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的:
[0006]一、有机粘结剂原料配制:将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
[0007]所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5): I;所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3): I ；
[0008]二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合:先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80°C _280°C，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为800C _280°C，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
[0009]所述的球形金属粉末粒径为I μ m-50 μ m ;所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1: (0.54-1.2);
[0010]三、制备坯体:将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为100°c -310°c，注射压力为20MPa-250MPa，保压压力10MPa_160MPa，保压时间为ls-15s,得到还体；
[0011]四、吹塑胀形:将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
[0012]五、脱模:将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
[0013]六、低温热处理:将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20°C _670°C，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
[0014]七、高温无压烧结:将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为8000C _2150°C，保温时间为lh-3.5h，最终得到金属中空制品。
[0015]金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的:
[0016]一、有机粘结剂原料配制:将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
[0017]所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5): I;所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3): I ；
[0018]二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合:先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80°C _280°C，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为800C _280°C，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
[0019]所述的球形金属粉末粒径为I μ m-50 μ m ;所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1: (0.54-1.2);
[0020]三、制备坯体:将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中,通过挤出成形制备坯体，塑化温度80°C _280°C，挤出速度50r/min-550r/min，得到坯体；
[0021]四、吹塑胀形:向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在
0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
[0022]五、脱模:将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
[0023]六、低温热处理:将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20°C _670°C，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
[0024]七、高温无压烧结:将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为8000C _2150°C，保温时间为lh-3.5h，最终得到金属中空制品。
[0025]本发明的有益效果是:本发明将吹塑成形引入金属粉末成形过程中，通过注射或挤出成形制备坯体，将坯体脱模，再单独使用凹型模具，向脱模后的坯体内通入气体，使坯体与凹模完全贴合，在制品成型过程中避免了凸模的使用，因此，凹模左右移动即实现开模，制品可以顺利脱出，脱模后产品完好率达100% (如图2所示)，解决了异形金属中空制品在粉末注射或挤出成形中无法脱模的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为传统金属中空制品工艺制品成形不意图，I为凹I旲，2为制品，3为凸丰旲；
[0027]图2为金属中空制品的粉末吹塑成形方法制品成形示意图，I为凹模，2为制品。
【具体实施方式】
[0028]【具体实施方式】一:本实施方式所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的:
[0029]一、有机粘结剂原料配制:将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
[0030]所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5): I;所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3): I ；
[0031]二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合:先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80°C _280°C，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为800C _280°C，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
[0032]所述的球形金属粉末粒径为I μ m-50 μ m ;所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1: (0.54-1.2);
[0033]三、制备坯体:将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为100°c -310°c，注射压力为20MPa-250MPa，保压压力10MPa_160MPa，保压时间为ls-15s,得到还体；
[0034]四、吹塑胀形:将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
[0035]五、脱模:将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
[0036]六、低温热处理:将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20°C _670°C，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
[0037]七、高温无压烧结:将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为8000C _2150°C，保温时间为lh-3.5h，最终得到金属中空制品。
[0038]图1为传统金属中空制品工艺制品成形不意图，I为凹t旲，2为制品，3为凸|旲；图2为金属中空制品的粉末吹塑成形方法制品成形示意图，I为凹模，2为制品。本实施方式将吹塑成形引入金属粉末成形过程中，通过注射或挤出成形制备坯体，将坯体脱模，再单独使用凹型模具，向脱模后的坯体内通入气体，使坯体与凹模完全贴合，在制品成形过程中避免了凸模的使用，因此，凹模左右移动即实现开模，制品可以顺利脱出，脱模后产品完好率达100% (如图2所示)，通过图1和图2对比可知本实施方式解决了异形金属中空制品在粉末注射或挤出成形中无法脱模的问题。
[0039]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一中所述的聚烯烃类高分子材料为聚丙烯或聚乙烯；步骤一中所述的蜡为石蜡或蜂蜡；步骤一中所述的润滑剂为植物油或硬脂酸；步骤一中所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.4): I ;步骤一中所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.25):1。其它与【具体实施方式】一相同。
[0040]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同的是:步骤二中先将球形金属粉末放入密炼机中加热到120 V -200 °C，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为120°C _200°C，热混合的时间为lh-2h，得到球状颗粒；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1: (0.6-1);所述的球形金属粉末为钢粉末、钛粉末、铌粉末、钨粉末、钥粉末或钴粉末的一种或其中几种混合物，且所述的球形金属粉末粒径为10 μ m-30 μ m。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0041]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤三中将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为IOO0C -220°c，注射压力为20MPa-200MPa，保压压力10MPa_150MPa，保压时间为ls_10s，得到坯体。其它与【具体实施方式】一至三相同。[0042]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤四中将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体。其它与【具体实施方式】一至四相同。
[0043]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:步骤六中低温热处理的温度控制在20°C _660°C,处理时间为10h_25h。其它与【具体实施方式】一至五相同。
[0044]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:步骤七中烧结温度为800°C -2100°C，保温时间为lh-2h。其它与【具体实施方式】一至六相同。
[0045]【具体实施方式】八:本实施方式所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的:
[0046]—、有机粘结剂原料配制:将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
[0047]所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5): I;所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3): I ；
[0048]二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合:先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80°C _280°C，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为800C _280°C，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
[0049]所述的球形金属粉末粒径为I μ m-50 μ m ;所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1: (0.54-1.2);
[0050]三、制备坯体:将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度80°C _280°C，挤出速度50r/min-550r/min，得到坯体；
[0051]四、吹塑胀形:向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在
0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
[0052]五、脱模:将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
[0053]六、低温热处理:将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20°C _670°C，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
[0054]七、高温无压烧结:将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为8000C _2150°C，保温时间为lh-3.5h，最终得到金属中空制品。
[0055]图1为传统金属中空制品工艺制品成形不意图，I为凹t旲，2为制品，3为凸|旲；图2为金属中空制品的粉末吹塑成形方法制品成形示意图，I为凹模，2为制品。本实施方式将吹塑成形引入金属粉末成形过程中，通过注射或挤出成形制备坯体，将坯体脱模，再单独使用凹型模具，向脱模后的坯体内通入气体，使坯体与凹模完全贴合，在制品成形过程中避免了凸模的使用，因此，凹模左右移动即实现开模，制品可以顺利脱出，脱模后产品完好率达100% (如图2所示)，通过图1和图2对比可知本实施方式解决了异形金属中空制品在粉末注射或挤出成形中无法脱模的问题。
[0056]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】八不同的是:步骤一中所述的聚烯烃类高分子材料为聚丙烯或聚乙烯；步骤一中所述的蜡为石蜡或蜂蜡；步骤一中所述的润滑剂为植物油或硬脂酸；步骤一中所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.4): I ;步骤一中所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.25): I。其它与【具体实施方式】八相同。
[0057]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】八或九之一不同的是:步骤二中先将球形金属粉末放入密炼机中加热到120 V -200 °C，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为120°C _200°C，热混合的时间为lh-2h，得到球状颗粒；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1: (0.6-1);所述的球形金属粉末为钢粉末、钛粉末、铌粉末、钨粉末、钥粉末或钴粉末的一种或其中几种混合物，且所述的球形金属粉末粒径为10 μ m-30 μ m。其它与【具体实施方式】八或九相同。
[0058]【具体实施方式】十一:本实施方式与【具体实施方式】八至十之一不同的是:步骤三中将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度800C _200°C，挤出速度50r/min-500r/min。其它与【具体实施方式】八至十相同。
[0059]【具体实施方式】十二:本实施方式与【具体实施方式】八至十一之一不同的是:步骤四中向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在lMPa_2MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体。其它与【具体实施方式】八至十一相同。
[0060]【具体实施方式】十三:本实施方式与【具体实施方式】八至十二之一不同的是:步骤六中低温热处理的温度控制在20°C _660°C，处理时间为10h-25h。其它与【具体实施方式】八至十二相同。
[0061]【具体实施方式】十四:本实施方式与【具体实施方式】八至十三之一不同的是:步骤七中烧结温度为800°C -2100°C，保温时间为lh-2h。其它与【具体实施方式】八至十三相同。
[0062]采用以下实施例验证本发明的有益效果:
[0063]实施例一:金属中空制品的粉末吹塑成形方法，具体是按照以下步骤进行的:
[0064]一、有机粘结剂原料配制:将聚乙烯与蜂蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入硬脂酸，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
[0065]所述的蜂蜡与聚乙烯的质量比为1: 8;所述的硬脂酸与聚乙烯的质量比为1:8;
[0066]二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合:先将304不锈钢球形金属粉末放入密炼机中加热到160°C，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为160°C，，热混合的时间为lh，得到球状颗粒；
[0067]所述的304不锈钢球形金属粉末粒径为10 μ m-30 μ m ;所述的304不锈钢球形金属粉末与有机粘接剂原料混合物的体积比为14: 11;
[0068]三、制备坯体:将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为180°C，注射压力为90MPa，保压压力40MPa，保压时间为3s，得到坯体；
[0069]四、吹塑胀形:将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.8MPa-lMPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
[0070]五、脱模:将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
[0071]六、低温热处理:将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20°C _560°C，处理时间为16h，得到低温热处理后的成形坯料；
[0072]七、高温无压烧结:将 低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为IlOO0C，保温时间为2h，最终得到金属中空制品。[0073]步骤二得到的球状颗粒通过筛子漏选可知颗粒粒径为2mm。
[0074]本实施例制备的金属中空制品通过阿基米德排水法测得制品致密度为98.5%。
[0075]实施例二:金属中空制品的粉末吹塑成形方法，具体是按照以下步骤进行的:
[0076]一、有机粘结剂原料配制:将聚丙烯与石蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入大豆油，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
[0077]所述的石蜡与聚丙烯的质量比为3: 16;所述的大豆油与聚丙烯的质量比为I: 13 ；
[0078]二、球形金属粉末与有机粘接剂原料混合物的热混合:先将钛合金不锈钢球形金属粉末放入密炼机中加热到180°C，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为180°C，，热混合的时间为1.5h，得到球状颗粒；
[0079]所述的钛合金不锈钢球形金属粉末粒径为10 μ m-30 μ m ;所述的钛合金不锈钢球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为111: 89;
[0080]三、制备坯体:将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中,通过挤出成形制备坯体，塑化温度180°C,挤出速度300r/min-400r/min,得到还体；
[0081]四、吹塑胀形:向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在IMPa-L 5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
[0082]五、脱模:将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
[0083]六、低温热处理:将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20°C _660°C，处理时间为18h，得到低温热处理后的成形坯料；
[0084]七、高温无压烧结:将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为12500C，保温时间为2h，最终得到金属中空制品。
[0085]步骤二得到的球状颗粒通过筛子漏选可知颗粒粒径为1.5_。
[0086]本实施例制备的金属中空制品通过阿基米德排水法测得制品致密度为98.6%。
【权利要求】
1.金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于金属中空制品的粉末吹塑成形方法是按照以下步骤进行的: 一、有机粘结剂原料配制:将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物； 所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5): I;所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3): I ； 二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合:先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80°C _280°C，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为800C _280°C，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒； 所述的球形金属粉末粒径为1μηι-50μηι ;所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为I: (0.54-1.2)； 三、制备坯体:将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为100°C _310°C，注射压力为20MPa-250MPa，保压压力10MPa_160MPa，保压时间为ls_15s，得到坯体； 四、吹塑胀形:将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体； 五、脱模:将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体； 六、低温热处理:将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20°C _670°C，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；. 七、高温无压烧结:将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为8000C _2150°C，保温时间为lh-3.5h，最终得到金属中空制品。
2.根据权利要求1所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤一中所述的聚烯烃类高分子材料为聚丙烯或聚乙烯；步骤一中所述的蜡为石蜡或蜂蜡；步骤一中所述的润滑剂为植物油或硬脂酸；步骤一中所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.4): I ;步骤一中所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.25): I。
3.根据权利要求1所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤二中先将球形金属粉末放入密炼机中加热到120°C _200°C，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为120°C _200°C，热混合的时间为lh-2h，得到球状颗粒；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1: (0.6-1);所述的球形金属粉末为钢粉末、钛粉末、铌粉末、钨粉末、钥粉末或钴粉末的一种或其中几种混合物，且所述的球形金属粉末粒径为10 μ m-30 μ m。
4.根据权利要求1所述金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤三中将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为IOO0C -220°c，注射压力为20MPa-200MPa，保压压力10MPa_150MPa，保压时间为ls_10s，得到坯体。
5.根据权利要求1所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤四中将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体。
6.金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的: 一、有机粘结剂原料配制:将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物； 所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5): I;所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3): I ； 二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合:先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80°C _280°C，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为800C _280°C，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒； 所述的球形金属粉末粒径为1μηι-50μηι ;所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为I: (0.54-1.2)； 三、制备坯体:将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度80°C _280°C，挤出速度50r/min-550r/min，得到坯体； 四、吹塑胀形:向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体； 五、脱模:将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体； 六、低温热处理:将脱模·后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20°C _670°C，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料； 七、高温无压烧结:将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为8000C _2150°C，保温时间为lh-3.5h，最终得到金属中空制品。
7.根据权利要求6所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤一中所述的聚烯烃类高分子材料为聚丙烯或聚乙烯；步骤一中所述的蜡为石蜡或蜂蜡；步骤一中所述的润滑剂为植物油或硬脂酸；步骤一中所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.4): I ;步骤一中所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.25): I。
8.根据权利要求6所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤二中先将球形金属粉末放入密炼机中加热到120°C _200°C，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为120°C _200°C，热混合的时间为lh-2h，得到球状颗粒；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1: (0.6-1);所述的球形金属粉末为钢粉末、钛粉末、铌粉末、钨粉末、钥粉末或钴粉末的一种或其中几种混合物，且所述的球形金属粉末粒径为10 μ m-30 μ m。
9.根据权利要求6所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤三中将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度800C _200°C，挤出速度 50r/min-500r/min。
10.根据权利要求6所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤四中向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在lMPa_2MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体。
【文档编号】B22F3/00GK103433492SQ201310364592
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】卢振, 蒋少松 申请人:哈尔滨工大宇航精工科技有限公司