[发明专利]一种金属注射成形用高流动性聚甲醛基粘结剂及其喂料制备方法

说明书

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体公开了一种金属注射成形用聚甲醛基粘结剂及其喂料制备方法，所述粘结剂按照质量分数由如下原料组成：聚甲醛75％‑90％，聚乙烯5％‑15％，流动助剂1％‑10％。其用于制备喂料的方法是将金属粉末和粘结剂按一定的比例加入捏合机进行混炼，然后通过单螺杆挤出机挤出制粒，得到颗粒状喂料。本发明中的粘结剂粘度低、流动性能好，注射成形时具有较好的充模能力，减少了生坯缺陷，有效提高了成品率。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种金属注射成形用粘结剂及其喂料的制备方法。

背景技术

金属注射成形(Metal injection molding，MIM)是粉末冶金技术和塑料注射成形技术相结合的一种新型粉末冶金近净成形技术，MIM技术利用模具可注射成形坯件，然后通过烧结可快速制造密度高、尺寸精度高、几何形状复杂的结构部件，能快速准确地将设计思想物化为具有特定结构、功能的产品，并可直接批量生产。其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、汽车、机械、五金、航空航天等工业领域。

粘结剂是MIM技术的核心，其主要作用是在注射成形过程中提供粉末流动性以及在烧结之前的步骤中维持坯体形状。粘结剂决定喂料的性能，从而决定整个工艺的质量。喂料通过注射成形进入并填充模具，在此过程中，喂料的流变性能起到关键作用。在聚甲醛基粘结剂中，聚甲醛本身的粘度较大，所制得的喂料流变性能较差，通常会导致生坯出现欠注、裂纹等缺陷，从而导致成品率大大降低。对于喂料流变性能较差这一问题，现有的解决方法一般是通过加入润滑剂来增加喂料的流动性，但是并不能有效改善喂料的流变性能。

因此，为了改善喂料的流变性能，减少生坯缺陷，提高生坯的成品率，很有必要开发高流动性聚甲醛基粘结剂。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种金属注射成形用聚甲醛基粘结剂及其喂料制备方法，以改善喂料的流变性能，减少生坯缺陷，提高生坯的成品率。

为实现上述目的设计一种聚甲醛基粘结剂，具有较好的流变性能。所述粘结剂由聚甲醛、聚乙烯、流动助剂组成，按照质量分数分别为：聚甲醛75％-90％、聚乙烯5％-15％、流动助剂1％-10％。

其中聚甲醛为MIF≥50的均聚甲醛，聚乙烯为低密度聚乙烯或高密度聚乙烯的一种或两种复合，流动助剂为硬脂酸、聚四氢呋喃或改性亚乙基双脂肪酸酰胺中的一种或或硬脂酸与聚四氢呋喃、改性亚乙基双脂肪酸酰胺中的一种复合。

一种金属注射成形用高流动性聚甲醛基粘结剂的喂料制备方法，该方法包括如下步骤：

1)混炼：将金属粉末与权利要求1中所述粘结剂按一定比例加入捏合机进行混炼，混炼温度为185-195℃，转速为40-50r/min，混炼时间3-4h；

2)挤出制粒：将混炼后的混合物通过单螺杆挤出机挤出，挤出温度180-190℃，挤出后制粒得到喂料。

本发明同现有技术相比，具有如下有益效果：

1、喂料的流变性能得到明显改善，喂料的均匀性得到提高。

2、生坯出现欠注和裂纹的比例减少，成品率得到提高。

该粘结剂体系中，三种流动助剂均能有效改善喂料的均匀性和流变性能，同时降低注射温度，从而减少喂料在注射成形过程中所产生的缺陷，提高生产效率。

具体实施方式

本发明所述的金属注射成形用聚甲醛基粘结剂，按照质量分数由如下原料组成：聚甲醛75％-90％，聚乙烯5％-15％，流动助剂1％-10％。具体实施例如下：

实施例1：

一种用于17-4PH不锈钢金属注射成形的聚甲醛基粘结剂及其喂料制备方法，包括以下步骤：