[发明专利]一种钨铜合金超声塑化注模成型方法及装置

说明书

本发明涉及金属粉末冶金领域，具体公开了一种钨铜合金超声塑化注模成型方法。所述的方法包含如下步骤：(1)将钨铜合金粉末与高分子粘结剂混合均匀，然后造粒得颗粒状的原料；(2)将颗粒状的原料放入料筒中，用超声压头压紧；(3)打开超声波发生器，颗粒状的原料中的高分子粘结剂在超声波能量的作用下塑化熔融，带动钨铜合金粉末流动填充产品型腔；(4)关闭超声波发生器，待高分子粘结剂重新固化后，获得产品生坯；(5)将获得的产品生坯经脱脂和烧结后获得钨铜合金产品。该方法不会出现如现有技术中存在的刀具碰到钨时，阻力较大，磨损较快，但碰到铜时，又会有粘刀现象发生的缺陷；从而更能精密控制产品的精度，且原料浪费小，能更好地降低成本。

技术领域

本发明涉及金属粉末冶金领域，具体公开了一种钨铜合金超声塑化注模成型方法及装置。

背景技术

粉末冶金技术是一种绿色环保的金属成形技术，以金属粉末为原料，通过不同的技术手段将粉末成形为所需的形状，经过后期的高温烧结，使粉末颗粒之间形成冶金结合，获得力学性能与锻压材料接近的最终产品。由于其只需要辅以少量的机加工或不需要机加工就能获得最终产品形状，所以能以较低的成本大批量制造二维或三维复杂形状的产品，是一种性价比很高的成形工艺。钨铜合金是钨和铜组成的合金。常用合金的含铜量为10％～50％。由于钨铜合金既具有钨的低热膨胀特性，有具有铜的高导电与高导热的特性，所以在电子封装行业广泛应用。这两种元素本身不互溶，不能形成固溶体或金属间化合物，所以不能通过熔炼的方法制备，一般是通过粉末冶金的方法，将钨粉与铜粉混合后，压成简单的型材，在高于铜熔点的温度烧结，使铜能够均匀填充在钨颗粒的间隙，形成均匀的假合金。再根据具体零件的要求使用机加工的方法加工成所需要的最终零件。由于钨铜合金中钨与铜的性质迥异，钨硬度高，铜硬度软，在机加工时，刀具碰到钨时，阻力较大，磨损较快，但碰到铜时，又会有粘刀现象发生，所以机加工难以保证尺寸精度，且刀具损耗大，加工成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，一种钨铜合金超声塑化注模成型方法。由该方法制备得到的钨铜合金在机加工时，不会出现如现有技术中存在的刀具碰到钨时，阻力较大，磨损较快，但碰到铜时，又会有粘刀现象发生的缺陷；从而更能精密控制产品的精度，且原料浪费小，能更好地降低成本。

本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：

一种钨铜合金超声塑化注模成型方法，其包含如下步骤：

(1)将钨铜合金粉末与高分子粘结剂混合均匀，然后造粒得颗粒状的原料；

(2)将颗粒状的原料放入料筒中，用超声压头压紧；

(3)打开超声波发生器，颗粒状的原料中的高分子粘结剂在超声波能量的作用下塑化熔融，带动钨铜合金粉末流动填充产品型腔；

(4)关闭超声波发生器，待高分子粘结剂重新固化后，获得产品生坯；

(5)将获得的产品生坯经脱脂和烧结后获得钨铜合金产品。

优选地，步骤(1)的具体方法为将钨铜合金粉末与高分子粘结剂混合，在160～200℃的温度下搅拌得膏状混合物，然后将膏状混合物移至单螺杆或双螺杆挤出造粒机进行挤出造粒得颗粒状的原料。

优选地，步骤(3)所述的具体方法为手动将超声压头压至所标识的刻度位置，关闭超声波发生器，待高分子粘结剂重新固化后，获得产品生坯。

优选地，步骤(5)中所述的脱脂为运用化学手段进行脱脂或运用物理手段进行脱脂。

进一步优选地，所述的脱脂和烧结具体为：将生坯放入脱脂烧结一体炉中，以每分钟0.4～0.6℃的升温速率升温至550-650℃，将其中的高分子粘结剂加热挥发并抽走之后，再以每分钟3-5℃的升温速率升温至1200-1400℃进行致密化烧结，保温时间2-4小时，然后随炉冷却，最终获得钨铜合金产品。