[发明专利]MIM脱脂烧结治具及脱脂烧结工艺

说明书

技术领域

本发明涉及MIM脱脂烧结技术领域，特别是涉及一种MIM脱脂烧结治具及脱脂烧结工艺。

背景技术

随着MIM行业的不断发展，很多大产品、腔体类产品和结构复杂的产品被应用于MIM行业，对MIM的要求也越来越高，产品的脱脂和烧结也越来越困难。

腔体类和复杂的大产品在脱脂和烧结过程中，材料中的粘结剂和添加剂会随着脱脂和烧结的过程被慢慢处理掉，产品的强度会慢慢变弱，腔体和结构复杂的产品会产生变裂纹和坍塌，在烧结收缩力的拉扯和产品自身重力的影响下，产品会产生变形，目前一直没有合适的支持治具和烧结工艺才克服上述问题。

针对这样的行业现象，需要设计相应的治具做支持进行脱脂、烧结。我司独立研究开发出了具有提高脱脂、烧结品质和应用于复杂产品的脱脂、烧结治具和脱脂、烧结工艺，目前市场上没有成熟的可用的此类烧结治具和烧结工艺。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种MIM脱脂烧结治具及脱脂烧结工艺，能够实现大产品、腔体类产品和结构复杂产品的生产，产品的强度得到保证，不会产生裂纹和坍塌，不易变形，成品率高，大大提高了市场竞争力。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种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。

在本发明一个较佳实施例中，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。

在本发明一个较佳实施例中，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。

在本发明一个较佳实施例中，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。

在本发明一个较佳实施例中，所述第一间隙的大小为0.05mm~0.2mm。

在本发明一个较佳实施例中，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。

在本发明一个较佳实施例中，所述防粘层为氧化铝粉层。

在本发明一个较佳实施例中，所述治具本体和待烧结产品具有同等的收缩率。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种MIM脱脂烧结治具的脱脂烧结工艺，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；