一种金属粉末注射成型喂料及其制备方法与流程

本发明涉及一种金属粉末注射成型喂料及其制备方法。
背景技术：
随着社会科技的不断进步与全球工业化的蓬勃发展，粉末冶金由于其许多优点，行业迅速发展，其技术已被广泛应用于军事、交通、机械、电子、航天、航空等领域。mim(金属粉末注射成形)喂料是金属注射成型产品制备的核心工艺，是将金属粉末与添加剂按照一定比例在一定温度下，在混炼制粒一体机中进行一段时间温度的混炼，再经过螺杆挤出切割制粒，制成注射成型喂料。其中316l不锈钢(如sus316l不锈钢)喂料，因制成的成品零件耐腐蚀性与抛光效果好，广受各it电子行业客户青睐，广泛应用于各电子产品零件中。但由于316l不锈钢材料硬度较低，限制了大部件316l不锈钢零件在电子产品上的应用，随着社会科技的不断发展，普通316l不锈钢的硬度已经无法满足所有客户需求，在结构件上sus316l不锈钢由于比其他不锈钢材料都较软容易变形，无法大批量应用。在这种市场竞争激烈的大环境下，急需开发出一种高硬度高品质的金属粉末注射成形不锈钢喂料。技术实现要素：本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种金属粉末注射成型喂料及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种金属粉末注射成型喂料，包括成形剂和316l不锈钢喂料粉末，所述成形剂和所述316l不锈钢喂料粉末的质量比为96∶4～90∶10；所述316l不锈钢喂料粉末包括如下质量百分比的组分：316l不锈钢粉末：90％～99％碳化铬粉末：1％～10％所述成形剂包括如下质量百分比的组分：进一步地：所述316l不锈钢粉末为sus316l不锈钢粉末。所述316l不锈钢粉末和所述碳化铬粉末满足如下规格：316l不锈钢粉末-500目碳化铬粉末-800目。一种所述的金属粉末注射成型喂料的制备方法，包括以下步骤：s1.将所述不锈钢喂料粉末加入混炼机中预热；s2.按照配比加入的所述成形剂，进行混炼；s3.挤出造粒。进一步地：步骤s1中，将所述不锈钢喂料粉末预热到预定温度以排除粉末中的水气，优选加热到200℃。步骤s2中，在大于170℃的温度下加入所述成形剂并进行混炼。步骤s2中，保持温度185℃，转速20r/min，混炼30min后停止加热，再继续混炼30min。一种使用所述的金属粉末注射成型喂料制作产品的方法，包括以下步骤：s1.将所述不锈钢喂料粉末加入混炼机中预热；s2.按照配比加入的所述成形剂，进行混炼；s3.挤出造粒；s4.使用造粒的喂料进行注射成型、脱脂、烧结mim工艺处理得到所述产品。进一步地：步骤s4中，对注射成型件脱脂，使总质量损失率≥7.5％后进行真空烧结，烧结温度1360℃，保温时间3小时。一种产品，是由所述的金属粉末注射成型喂料通过mim工艺制作而成的产品。优选地，所述产品为3c电子设备结构件。本发明的有益效果：本发明提供的金属粉末注射成型喂料采用特定的配方，其中成形剂和316l不锈钢喂料粉末的质量比为96：4～90：10，该316l不锈钢喂料粉末包括质量百分比90％～99％的316l不锈钢粉末和1％～10％的碳化铬粉末，该成形剂包括质量百分比5％～10％的全精炼石蜡，5％～10％的乙烯丙烯酸共聚物，5％～10％的聚乙烯，5％～10％的聚乙二醇，75％～80％的聚甲醛，将该金属粉末注射成型喂料用在mim工艺，作为mim喂料，可以加工制作出满足各种3c电子设备所需的结构件产品，且具有高硬度高品质的产品性能。经实验验证，采用本发明配方的sus316l喂料，mim产品的硬度比普通sus316l喂料的mim产品增强达40％以上，有效解决了sus316l材料零件大件薄件容易变形的问题，扩大了sus316l材料的零件的市场应用范围。由于产品硬度提升，不易变形，满足316l大件产品的强度要求，特别是提升sus316l产品在消费类电子产品上的应用范围。附图说明图1所示为采用本发明金属粉末注射成型喂料的mim成型毛坯的实例图；图2所示为采用本发明金属粉末注射成型喂料的mim烧结后产品的实例图。具体实施方式以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。在一种实施例中，一种金属粉末注射成型喂料，包括成形剂和316l不锈钢喂料粉末，所述成形剂和所述316l不锈钢喂料粉末的质量比为96：4～90：10；所述316l不锈钢喂料粉末包括如下质量百分比的组分：316l不锈钢粉末：90％～99％碳化铬粉末：1％～10％所述成形剂包括如下质量百分比的组分：在优选实施例中，所述316l不锈钢粉末为sus316l不锈钢粉末。在优选实施例中，所述316l不锈钢粉末和所述碳化铬粉末满足如下规格：316l不锈钢粉末-500目碳化铬粉末-800目。在一种实施例中，一种所述的金属粉末注射成型喂料的制备方法，包括以下步骤：s1.将所述不锈钢喂料粉末加入混炼机中预热；s2.按照配比加入的所述成形剂，进行混炼；s3.挤出造粒。在优选实施例中，步骤s1中，将所述不锈钢喂料粉末预热到预定温度以排除粉末中的水气，更优选，加热到200℃预定温度。在优选实施例中，步骤s2中，在大于170℃的温度下加入所述成形剂并进行混炼。在优选实施例中，步骤s2中，保持温度185℃，转速20r/min，混炼30min后停止加热，再继续混炼30min。在一种实施例中，一种使用所述的金属粉末注射成型喂料制作产品的方法，包括以下步骤：s1.将所述不锈钢喂料粉末加入混炼机中预热；s2.按照配比加入的所述成形剂，进行混炼；s3.挤出造粒；s4.使用造粒的喂料进行注射成型、脱脂、烧结mim工艺处理得到所述产品。在优选实施例中，步骤s4中，对注射成型件脱脂，使总质量损失率≥7.5％后进行真空烧结，烧结温度1360℃，保温时间3小时。一种具体的优选烧结控制方案如表1所示。表112345678910111213t，min0180240300330390420520570630810870960ts，℃06006008008001050105013001300136013609000n2，l/min09009000000000001500ar，pa00000005005005005005000其中1～13表示为程序段，从启动设备开始升温(1段)，到程序运行完的降温出炉(13段)；t，min表示从启动设备到运行完该程序的累计时间，共运行多少分钟结束此段程序；ts，℃表示当前段程序设定温度，升温阶段，偶数段中的数值为此程序段结束后需要升温到的温度，奇数段中的数值为此程序段需要保持的温度，降温阶段，数值为此程序段结束时需要降到的温度；n2，l/min表示纯氮气(纯度99％以上)每分钟通入多少升；ar，pa表示通过通入氩气来控制真空烧结炉内的烧结压力帕。在一种实施例中，一种产品，是由所述的金属粉末注射成型喂料通过mim工艺制作而成的产品。在优选实施例中，所述产品可以为3c电子设备结构件。在一些具体实施例中，一种金属粉末注射成型喂料制备方法，包括以下步骤：s1、启动捏合机，慢速旋转搅拌主机(5r/1min)，加入sus316l不锈钢粉末与碳化铬配比料，预热到200℃排除粉末水气；s2、1小时后，用激光红外线测温仪，探测粉末温度，探测温度大于170℃时，按粉末重量的百分比加入配制好的成型剂，降低温度至185℃，调整转速至20r/1min继续捏合混炼喂料；s3、混炼转速温度保持30min后，关闭混炼温度，继续混炼30min后，挤出制粒，取得增硬后的sus316l注射成型喂料。典型实施例制备本发明实施例的sus316l不锈钢粉末注射成型喂料，并用该喂料制备mim产品。1.取用sus316l粉末4300g，碳化铬粉末200g，放入混炼机升温预热至200℃，启动调节慢速旋转机器捏合搅拌系统(5r/1min)，30min后，探测粉末温度，加入全精炼石蜡25g，乙烯丙烯酸共聚物50g，聚乙烯40g，聚乙二醇45g，聚甲醛375g，降低设定温度至185℃，调高转速至(20r/1min)，继续捏合搅拌混炼30min，关掉设备温度，再保持混炼30min，挤出制粒，制得增硬后的sus316l注射成型喂料；2.通过用注射机，把增硬后的喂料高压射入标准长条样品模具(产品尺寸：100*10*3)取得标准长条样品毛坯，如图1所示；3.将样品毛坯进行催化脱脂，测得脱脂样品总质量损失率≥7.5％后，将产品进行真空烧结，烧结温度1360℃，保温时间3小时，得到烧结后的产品，如图2所示；4.取烧结好的样品产品，进行硬检测，测得维氏硬度hv250-280；典型对比例：制备传统的sus316l注射成型喂料，并用该喂料制备mim产品。1.取用5kg普通sus316l喂料，通过用注射机，把喂料高压射入标准长条样品模具(产品尺寸：100*10*3)取得样品，成型毛坯样品密度为5.45g/cm3；2.将毛坯样品进行催化脱脂，测得脱脂样品总质量损失率≥7.5％后，将产品进行真空烧结，烧结温度1360℃，保温时间2.5小时；3.取烧结好后产品样品，进行硬检测，测得样维氏硬度hv120-180。多个实施例与比较例烧结好的产品样品的参数对比如下表2和表3。表2传统配方的316l标准样条参数表3本发明实施例的316l标准样条参数经过检测，通过用本发明的方法制作得到的sus316l喂料产品，其硬度(维氏hv)比传统方法制备的产品可以提高40％以上。以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。当前第1页12