[发明专利]MIM脱脂烧结治具及脱脂烧结工艺

权利要求书

1.一种MIM脱脂烧结治具，其特征在于，包括：治具本体，治具本体置于待烧结产品的下方，

在治具本体上形成有一支持部用于对待烧结产品进行支撑，治具本体通过支持部与待烧结产品进行配合，两者的配合处预留有第一间隙实现产品收缩，治具本体的两侧边与待烧结产品的配合处具有第二间隙实现避空。

2.根据权利要求1所述的MIM脱脂烧结治具，其特征在于，所述治具本体的顶端部形成有支持部，支持部呈阶梯形状设置。

3.根据权利要求2所述的MIM脱脂烧结治具，其特征在于，所述治具本体的外形和尺寸与待烧结产品的外形和尺寸相互配合设置。

4.根据权利要求3所述的MIM脱脂烧结治具，其特征在于，所述待烧结产品内部为一空腔结构，治具本体的支持部向上突出并与空腔结构相互配合。

5.根据权利要求1所述的MIM脱脂烧结治具，其特征在于，所述第一间隙的大小为0.05mm~0.2mm。

6.根据权利要求1所述的MIM脱脂烧结治具，其特征在于，所述治具本体与待烧结产品的第一间隙之间还设有一防粘层。

7.根据权利要求6所述的MIM脱脂烧结治具，其特征在于，所述防粘层为氧化铝粉层。

8.根据权利要求1所述的MIM脱脂烧结治具，其特征在于，所述治具本体和待烧结产品具有同等的收缩率。

9.一种如权利要求1~8任一项所述的MIM脱脂烧结治具的脱脂烧结工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a、脱脂摆件

取治具本体放置在氧化铝板上作为支撑块，然后再将待烧结产品放置在治具本体上面；

b、酸脱脂

具体步骤如下：

b1、前冲洗：将摆放好的待烧结产品和治具本体一起摆放在脱脂炉内，关闭炉门，然后对炉腔进行加热，待加热至100~140℃时往炉腔内通入氮气，并保持在100~140℃冲洗50~80min；

b2、催化：继续向炉内通入氮气，同时采用硝酸作为催化剂，通过计量泵向炉腔内通入气态硝酸：

第一阶段，通入硝酸的流量为2.0~3.8g/min，并保持在100~140℃对其催化反应100~140min；

第二阶段，通入硝酸的流量为2.5~3.5g/min，并保持在100~140℃对其催化反应200~300min；

第三阶段，通入硝酸的流量为3.0~4.0g/min，并保持在100~140℃对其催化反应200~300min；

在硝酸催化作用下，产品中的聚甲醛分解成甲醛气体，甲醛气体与空气燃烧并生成水和二氧化碳后排出；

b3、后冲洗：停止向脱脂炉炉腔内注酸，保持向炉腔内通入氮气，时间为20~40min，炉腔内的废气由氮气排出来，并取出待烧结产品和治具本体；

c、烧结摆件

取出步骤b中经过酸酸脱脂后的待烧结产品和治具本体，在待烧结产品和治具本体之间均匀的铺上一层氧化铝粉；

d、烧结

将步骤c中待烧结产品和治具本体摆好并装进烧结炉一起进行烧结，具体步骤如下：

d1、高温脱脂：将烧结炉内温度从室温以4.2~5.2℃/min的升温速率升至250~300℃，高温脱脂50~80min；再以1.0~1.6℃/min的升温速率升至300~800℃，进行高温脱脂350~420min，将产品中的塑胶类杂质除去，然后得到高温脱脂后的产品；

d2、真空烧结：将步骤d1中经过高温脱脂后的产品继续以2.8~3.8℃/min的升温速率对烧结炉内进行加热，升温至800~1000℃，在真空度小于20Kpa的条件下保持烧结50~80min；

d3、分压烧结：真空烧结结束后，按照2.7~3.7℃/min的升温速率继续对炉内进行加热，升温至1000℃~1380℃，在20~30Kpa的条件下烧结100~160min；然后将烧结炉内温度保持在1380℃，在真空度25~30Kpa的条件下保持烧结150~200min；

d4、炉冷：分压烧结后，按照4.3~5.3℃/min的速度对烧结炉内进行降温冷却，保持冷却时间为80~120min，冷却至800~900℃；

d5、强制冷却：然后再以2.3~3.3℃/min的速度对烧结炉进行继续冷却，保持冷却时间为250~330min，冷却至40~60℃并继续降至室温即可；

e、烧结结束

烧结结束，拿出产品，将产品和治具分开，并将产品上残留的氧化铝粉清理干净，待后续加工或完成加工。