一种改善MIM注射过程中产品黑纹的方法与流程

本申请涉及金属粉末注射成形，尤其是涉及一种改善mim注射过程中产品黑纹的方法。

背景技术：

1、金属粉末注射成型(mim)是一种适合生产中小型、精度要求高且形状复杂产品的近净成型方法，产品生产效率高、性能可调节性高。金属注射成型(mim)是先将所选粉末与粘结剂进行混合，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状。聚合物将其粘性流动的特征赋予混合料，而有助于成形、模腔填充和粉末装填的均匀性。成形以后排除粘结剂，再对脱脂坯进行烧结。该工艺技术适合大批量生产小型、精密、三维形状复杂以及具有特殊性能要求的金属零部件的制造。

2、针对mim行业生产的一些体积小或精密的产品，如电子产品摄像头托槽，轻质高强性能要求的表壳，医疗产品牙齿矫形托槽刀、体内缝合针等，这些产品在注射成型过程中，由于粘结剂富集，难以避免在注射坯上产生黑纹，黑纹即是脱离的粘结剂，在烧结后对应位置会表现出明显的印痕、凹陷等不良外观，对于外观要求很高的产品，显然是不合格的。

3、因此，近年来关于解决mim注射黑纹的措施，主要从修补模具、抛光或者加纹理(局部晒纹)来减少黑纹的产生。但这些方法仅适用于塑料制品，对于金属制品的黑纹问题，依然难以解决。基于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、为改善mim注射过程中产品形成黑纹的情况，本申请提供一种改善mim注射过程中产品黑纹的方法，通过改性处理金属粉末的表面状态，增强金属粉末与粘结剂之间的浸润性和粘结性，使粘结剂不易脱离堆积，以减轻金属产品外观的黑纹缺陷。

2、第一方面，本申请提供一种改善mim注射过程中产品黑纹的方法，方法包括：

3、将金属粉末置于含有丙烯酸树脂的水溶液中，加热脱水，得到干燥的改性金属粉；

4、将改性金属粉与粘结剂混炼后，挤出制成注射喂料；

5、将注射喂料注射至模具依次进行脱脂、烧结、热处理后，制得金属制品。

6、进一步地，上述金属粉末和丙烯酸树脂的质量比为100：(0.1-0.3)。

7、优选的，金属粉末和丙烯酸树脂的质量比为100：0.2。

8、进一步地，上述改性金属粉与粘结剂混炼时的质量比为(52-95)：(5-48)。

9、进一步地，上述金属粉末为不锈钢金属粉。

10、进一步地，上述不锈钢金属粉为17-4ph不锈钢粉末或316l不锈钢粉。

11、进一步地，上述混炼时的温度为190-200℃，混炼的时间为1-3h；

12、粘结剂为塑基粘结剂。

13、进一步地，上述将注射喂料注射至胚料中时，注射温度为170-210℃，注射速度为35-85cm3/s，注射压力p＞60mpa。

14、进一步地，上述脱脂的温度为500-650℃。

15、进一步地，上述烧结包括一次烧结和二次烧结，一次烧结的温度与脱脂时的温度相同；

16、二次烧结的温度为1050-1360℃，二次烧结的时间为1-3h，且二次烧结在保护气氛下进行。

17、进一步地，上述热处理包括固溶处理和时效处理，固溶处理时的温度为950-1050℃、时间为0.5-1.5h；

18、时效处理时的时效温度为400-550℃、时间为0.5-6h。

19、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.本申请采用丙烯酸树脂改性处理金属粉末表面，丙烯酸树脂能够在金属粉末表面形成一层润滑膜，减少粉末颗粒之间的摩擦力，从而提高金属粉末的浸润性和流动性，实现更好的填充性和成型性；同时，由于丙烯酸树脂具有良好的润湿性，有助于金属粉末更好地与粘结剂进行黏连，提高粉末与粘结剂之间的结合力和粘附性，有助于增强注射后的产品的稳定性，使粘结剂不易脱落，避免产生黑纹；

21、2.本申请改性处理金属粉末的方法，仅需要加热、搅拌金属粉末和丙烯酸树脂即可，反应条件少、操作步骤少，改性处理金属粉末的容错率高，可操作性更强。

技术特征：

1.一种改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于，方法包括：

2.根据权利要求1所述的改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于：所述金属粉末和所述丙烯酸树脂的质量比为100：（0.1-0.3）。

3.根据权利要求1所述的改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于：所述改性金属粉与所述粘结剂混炼时的质量比为（52-95）：（5-48）。

4.根据权利要求2所述的改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于：所述金属粉末为不锈钢金属粉。

5.根据权利要求4所述的改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于：所述不锈钢金属粉为17-4ph不锈钢粉末或316l不锈钢粉。

6.根据权利要求1所述的改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于：所述混炼时的温度为190-200℃，所述混炼的时间为1-3h；

7.根据权利要求1所述的改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于：将所述注射喂料注射至胚料中时，注射温度为170-210℃，注射速度为35-85cm3/s，注射压力p＞60mpa。

8.根据权利要求1所述的改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于：所述脱脂的温度为500-650℃。

9.根据权利要求8所述的改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于：所述烧结包括一次烧结和二次烧结，所述一次烧结的温度与所述脱脂时的温度相同；

10.根据权利要求1所述的改善mim注射过程中产品黑纹的方法，其特征在于：所述热处理包括固溶处理和时效处理，所述固溶处理时的温度为950-1050℃、时间为0.5-1.5h；

技术总结
本申请涉及一种改善MIM注射过程中产品黑纹的方法，涉及金属粉末注射成形技术领域，方法包括：将金属粉末置于含有丙烯酸树脂的水溶液中，加热脱水，得到干燥的改性金属粉；将改性金属粉与粘结剂混炼后，挤出制成注射喂料；将注射喂料注射至胚料中，依次进行脱脂、烧结、热处理后，制得金属注射成形产品。本申请采用丙烯酸树脂改性处理金属粉末表面，提高金属粉末的浸润性和流动性，实现更好的填充性和成型性；同时，由于丙烯酸树脂具有良好的润湿性，有助于金属粉末更好地与粘结剂进行黏连，提高粉末与粘结剂的结合力和粘附性，有助于增强注射后的产品的稳定性，使粘结剂不易脱离堆积，避免产生黑纹。

技术研发人员：万莹,段满堂,单泉
受保护的技术使用者：上海富驰高科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16