本发明涉及金属粉末注射成形，具体为一种金属粉末注射成形铜基合金塑基喂料制备工艺。
背景技术：
1、金属粉末注射成形是一种近净成形技术，粘结剂是金属粉末注射成形关键技术。通过微米级的金属粉末和粘结剂通过高温混合块状料，经过喂料机剪切破碎，达到具有流变性的喂料，将喂料加入到注塑机内，注射出成形毛胚，经溶剂脱脂、高温热脱脂(工艺时间长、效率低)，脱除内部的蜡基粘结剂，放置于真空烧结炉内经烧结得到烧结制品。
2、为了解决现有金属粉末注射成形产品现实脱脂、烧结生产中存在的脱脂效率低、脱脂不彻底和烧结过程中保护气体流量、类型不可调导致的制品尺寸不一致、性能不稳定和生产效率低的问题，本发明提供一种金属粉末注射成形铜基合金塑基喂料制备技术(mim-cu)。
3、1、专利文件jp2016216790a公开了一种用于生产金属粉末注射成型材料的制造方法，其公开了“由三维打印机的使用立体光刻或树脂模具中，多个具有相同形状和相同尺寸的树脂模制的金属粉末来制造反复成型体没有热变形得到容易且廉价地注塑制品。用于生产本发明的金属粉末注射成型法涉及树脂具有耐热温度高于化合物模具空间被成形的温度，并加热下使用立体光刻或3-d打印机模具时，流路内邻近所述树脂模具的腔的内表面形成，模具注射成型的方法在模制循环中重复的无热变形。优选地，金属粉末注射成型体是由化合物同时继续排放到加压空气的出口流入到从水族箱空气泵和注射成型通过流路的入口冷却产生的”，但上述专利不能解决脱脂效率低的问题。
4、2、专利文件jp2001254104a公开了一种形成金属粉末复合材料的方法，其公开了“要解决的问题：提供一种能够以高质量和高精度形成具有凹部的金属粉末压块的成形方法。解决方案：在该金属粉末成形体的形成方法中，由与金属粉末混合的金属粉末形成的成形材料通过金属粉末注射成型法注射成型，所述金属粉末注射成型法具有沿着注射方向成型材料。模具8包括其中注入成形材料10的空腔7和用于形成在空腔7中以前进/后退方式设置的凹部的插入件81.当在空腔7中注入成形材料10是开始插入件81缩回，并且在成形材料10的注入开始并且成形材料10通过空腔7中的插入件81的估计前进部分之后，插入件81前进以形成凹部”，但上述专利不能解决脱脂不彻底的问题。
5、3、专利文件us20140041222a1公开了一种使用金属粉末注射成型制造阀门部件的方法，其公开了“公开了一种使用金属粉末注射成型制造多个气门机构部件的方法，包括：通过混合金属粉末和粘合剂来获得注射成型用原料；通过将获得的注射成型原料注入到阀门部件形状的模具中来形成成形体；溶剂萃取成形体；通过脱溶和烧结溶剂萃取成形体形成烧结体；上浆加工烧结体；真空渗碳上浆加工烧结体；并对真空渗碳烧结体进行抛光”，但上述专利不能实现烧结过程中保护气体流量调节的功能。
6、4、专利文件cn100515622c公开了一种镁合金半固态注射成形方法和装置，其公开了“本发明涉及一种金属成形技术中金属半固态浆料制备方法和装置，属于金属加工工艺领域。其目的在于提供一种可以降低原材料成本，提高成品率及产品质量的镁合金半固态注射成形方法和装置。注射成形的方法包括金属粉末进行混合；气体保护；定量供给；在集注射、搅拌、输送功能为一体的金属套筒装置内将金属粉末转变为固液混合状态；半固态注射成形。注射成形装置由金属粉末混合装置和注射机两部分组成，金属粉末混合装置由金属粉末搅拌容器和金属粉末存储容器组成；注射机包括一集注射、搅拌、输送功能为一体的金属套筒装置，它由套筒和内部的螺旋输送杆组成，套筒的外围装有可对套筒的不同部位进行温度控制的冷却器和加热器”，但上述专利不能解决保护气体不可调的问题。
7、综上所述，上述专利不能解决现有金属粉末注射成形产品现实脱脂、烧结生产中存在的脱脂效率低、脱脂不彻底和烧结过程中保护气体流量、类型不可调导致的制品尺寸不一致、性能不稳定和生产效率低的问题；
8、为此，本技术提出了一种解决现有金属粉末注射成形产品现实脱脂、烧结生产中存在的脱脂效率低、脱脂不彻底和烧结过程中保护气体流量、类型不可调导致的制品尺寸不一致、性能不稳定和生产效率低的金属粉末注射成形铜基合金塑基喂料制备工艺。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种金属粉末注射成形铜基合金塑基喂料制备工艺，以解决上述背景技术中提出的现有金属粉末注射成形产品现实脱脂、烧结生产中存在的脱脂效率低、脱脂不彻底和烧结过程中保护气体流量、类型不可调导致的制品尺寸不一致、性能不稳定和生产效率低技术问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属粉末注射成形铜基合金塑基喂料制备工艺，其特征在于：包括金属粉末铜基预合金粉制备技术、塑基粘结剂体系制备技术、催化脱脂技术和真空气氛烧结技术，所述金属粉末铜基预合金粉制备技术用于制备铜基合金粉末，所述塑基粘结剂体系制备技术用于制备粘结剂，所述催化脱脂技术用于在酸性气氛下将铜基合金塑基喂料体系快速高效催化分解，大大缩短了催化脱脂的时间，采用低温催化脱脂(110℃/5h)技术，降低设备电能损耗，达到了降本增产增效目的，所述真空气氛烧结技术通过真空气氛烧结炉内通入一定流量稳定的压力、流量工艺保护气体，对制品在整个烧结过程中起到还原保护作用，在烧结过程中实现通入多种保护气体，工艺气体的比例适时调整，输出均匀稳定。
3、优选的，所述金属粉末按照质量百分比包括：mim铜粉末90.0％-95％，锌sn：2-4％，镍ni:1-3％；粘结剂按照质量百分比包括：共聚甲醛pom:80-91％,高密度聚乙烯hdpe:3-7％,增塑剂：1-2％，润滑剂：2-4％，金属粉末和粘结剂质量比为：6：1。
4、优选的，所述塑基粘结剂体系制备技术制备的塑基粘结剂具有保证颗粒均匀、具有高的流变性能，具有较高熔体指数：1150g/10min，粘结剂均匀包覆与预合金粉末外，提高注射的注射速度和流动性。
5、优选的，所述催化脱脂技术是催化脱脂炉内通入一定量酸性气氛，酸性介质具有节能环保的效果、且低温加热(110℃/5h)脱除金属粉末注射成形制品中的共聚甲醛pom类可催化的添加剂。
6、优选的，所述催化脱脂前需对塑基合金外壳模具进行喂料，取铜基合金颗粒进行喂料，将金属粉末注射成形塑基粘结剂特制的注塑机，加入铜合金mim喂料，高压高速注射入模具中，模具温度：80-130℃，料温180-200℃，注塑压力：50-180mpa，保压时间：1-8s，冷却时间：3-15s，经过填充、保压和冷却后，将制品生坯从模具外壳内顶出。
7、优选的，所述真空气氛烧结技术是利用一种真空气氛两用烧结炉，实现真空、气氛保护在整个烧结过程中实现适时切换的功能。
8、优选的，所述催化脱脂技术是将制品生坯放入脱脂炉中，以≥95％浓硝酸进行脱脂，脱脂温度80℃-120℃，向脱脂炉中通入氮气作为保护气体，脱脂炉中的含氧量＜6％，≥95％浓硝酸的供给量为350ml/h，纯氮气供给量为1400l/h，脱脂时间：2-6小时，脱脂率≥5％时完成脱脂。
9、优选的，所述真空气氛烧结技术利用高温真空气氛保护烧结技术进行烧结：通过使用一种真空气氛两用烧结炉，通入一定量的可燃气体，通过高温烧结1100℃/3h，真空、气氛保护在整个烧结过程中实现适时切换，根据烧结工艺要求，随时调节，满足金属粉末注射成形铜基产品的烧结制品的制备技术。
10、优选的，所述制备工艺包括以下步骤：
11、s1、按照上述金属粉末预合金铜基粉、粘结剂比例加入到v型混料机中，干混转速：60r/min，干混时间：1h，混合搅拌均匀，放出备用；
12、s2、首先将混合好的混合粉一起加入到密炼机密炼仓内，经过高温加压密炼，粘结剂融化保温1h，再将混合物料投放到造粒机内，经过切粒机切割，制成大小均匀颗粒喂料。
13、优选的，所述制备工艺还包括以下步骤：
14、s3、将金属粉末注射成形塑基粘结剂特制的注塑机，加入铜合金mim喂料，高压高速注射入模具中，制成具有复杂三维形状的制品；
15、s4、将制品投入到催化脱脂炉内使用一种高效的催化脱脂工艺技术，催化脱脂炉内通入一定量酸性气氛、低温加热，脱除金属粉末注射成形制品中的共聚甲醛pom，整个催化脱脂工艺时间短，5h-8h内脱除制品中添加的共聚甲醛pom可催化分解的介质；
16、s5、最后将制品投入烧结炉中，向烧结炉中充入高纯氢气作为可燃气体，充入氩气作为保护气体，具体烧结方法如下：
17、一阶段：以10℃/min的升温速率，从室温升温至300℃，保温1小时；
18、二阶段：以10℃/min的升温速率，从300℃升温至850℃，保温1小时；
19、三阶段：以10℃/min的升温速率，从850℃升温至1110℃，保温1小时，氩气压力保持20-80kpa；
20、四阶段：自然冷却至室温，取出制品。
21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22、1.本发明通过设计有催化脱脂技术，催化脱脂技术是将制品生坯放入脱脂炉中，以≥95％浓硝酸进行脱脂，脱脂温度80℃-120℃，向脱脂炉中通入氮气作为保护气体，脱脂炉中的含氧量＜6％，≥95％浓硝酸的供给量为350ml/h，纯氮气供给量为1400l/h，脱脂时间：2-6小时，脱脂率≥5％时完成脱脂，实现了降低设备电能损耗，达到了降本增产增效目的；
23、2.本发明通过设计有真空气氛烧结技术，真空气氛烧结技术是利用一种真空气氛两用烧结炉，实现真空、气氛保护在整个烧结过程中实现适时切换的功能，此烧结工艺技术技术稳定可靠，根据烧结工艺要求，随时调节，真空气氛烧结技术利用高温真空气氛保护烧结技术进行烧结：通过使用一种真空气氛两用烧结炉，通入一定量的可燃气体，通过高温烧结1100℃/3h，真空、气氛保护在整个烧结过程中实现适时切换，根据烧结工艺要求，随时调节，满足金属粉末注射成形铜基产品的烧结制品的制备技术，通过此先进的烧结工艺方法，获得综合力学性能高的制品，实现了满足客户金属粉末注射成形铜基产品的烧结制品的制备需求，提高了市场竞争力和占有率。