[发明专利]粉末注射成型喂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末注射成型领域，尤其涉及一种粉末注射成型喂料的制备方法。 

背景技术

传统的粉末注射成型喂料制备方法是将粉末原料(金属粉末或陶瓷粉末)与粘结剂原料(在注射成型中起保形作用，也可称成型剂)进行混炼，混炼的方法一般是先加入高熔点粘结剂原料熔化，然后降温，加入低熔点粘结剂原料，然后分批加入金属粉末或陶瓷粉末。这样能防止低熔点的粘结剂原料气化或分解，分批加入金属粉末或陶瓷粉末可防止降温太快而导致的扭矩急增，减少设备损失。对于不同粒度粉末搭配时的加料方式，日本专利介绍：先将较粗的粒径为15-40um的水雾化粉加入粘结剂中，然后加入5-15um的粉末，最后加入粒径≤5um的粉末，这样得到的最终产品的收缩变化很少。为了在粉末周围均匀涂覆一层粘结剂，还可将粉末直接加入到高熔点粘结剂中，再加入低熔点粘结剂，最后去除空气即可。 

上述制备方法都存在多次加料、操作烦琐的缺点，导致工艺时间长、耗能高、设备利用率低，也增加工人劳动强度。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种粉末注射成型喂料的制备方法，以解决传统的喂料制备方法存在的上述技术问题。 

本发明提供以下技术方案： 

一种粉末注射成型喂料的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理：将作为粘结剂组分的有机高分子聚合物粉碎至与待混合的无机材料粉末处于同一粒径层级；S2、无机材料粉末预热：将待混合的无机材料粉末加热到预定温度，所述预定温度为能够将所述粘结剂熔融的温度；S3、混料：将粘结剂加入已达到所述预定温度的无机材料粉末中混合，使无机材料粉末与粘结剂预结成团块状，其中所述粘结剂包括经步骤S1处理的有机高分子聚合物；S4、挤出制粒：将经步骤S3处理后的物料送入挤出机，塑化、挤出，并进行造粒，制得粉末注射成型喂料。 在粉末注射成型喂料中，起到主要成形作用的粘结剂组元绝大都是颗粒态有机高分子聚合物塑胶原料，其粒径一般在Φ3～5mm，而粉末注射成型用的无机材料粉末一般是微米级，颗粒态有机高分子聚合物塑胶原料粒径与无机材料粉末粒径的比值高达千倍，采用传统的制备方法直接将粘结剂与无机材料粉末混炼，在混合后需要进行强烈的挤压、磨削和长时间的高温熔融，以使有机高分子聚合物分散到与无机材料粉末同一层级，从而消耗大量能量且工艺周期长，可长达数小时，在此期间，低熔点的粘结剂组分会分解、挥发。而在本方案中，在无机材料粉末与粘结剂混合前，事先对粘结剂中的有机高分子聚合物进行粉碎处理，使其达到与无机材料粉末同一粒径层级，并事先将无机材料粉末预热到预定温度，然后再将粉碎到位的有机高分子聚合物粉末与粘结剂其他辅助组分配置形成粘结剂，将粘结剂加入到预热好的无机材料粉末中，由于无机材料粉末的温度在粘结剂的熔融温度以上，且粘结剂与无机材料粉末的粒度相近，加入的粘结剂很快熔融并在较短时间内与无机材料粉末均匀混合且成团块状，混料过程可由数小时缩短到一小时以内，极大地缩短了工艺周期、节约了能耗，同时避免了低熔点粘结剂组分的大量分解和挥发。 

优选地，所述步骤S1中将有机高分子聚合物在-50℃以下进行超低温粉碎。 

优选地，所述步骤S1中将有机高分子聚合物粉碎至粒径80μm以下。 

优选地，所述粘结剂中的所述有机高分子聚合物包括成形剂主体和作为保形剂的改性K树脂，其中，所述成形剂主体包括共聚甲醛、聚丙烯、高密度聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯以及聚甲醛中的一种以上。 

优选地，所述粘结剂按体积百分比包括： 

优选地，所述增容剂为全精炼石蜡，所述增塑剂为聚丙烯蜡，所述表面活性剂为聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺安全无毒、无金属腐蚀，即不会产生色泽污染，特 别适宜于高品质纯净氧化锆陶瓷。 

优选地，所述无机材料粉末为金属粉末，所述步骤S2包括将金属粉末加热到150～200℃。 

优选地，所述步骤S3包括将体积百分比为35～55％的粘结剂与45～65％的金属粉末混合10～30min。 

优选地，所述无机材料粉末为陶瓷粉末，所述步骤S2包括将陶瓷粉末加热到160～220℃。 

优选地，所述步骤S3包括将体积百分比为45～65％的粘结剂与35～55％的陶瓷粉末混合10～30min。 

本发明提供的粉末注射成型喂料的制备方法，与传统的制备方法相比，具有制备工艺周期短、工艺流程简单、耗能低以及设备利用率高的优点。 

具体实施方式

下面结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。