[发明专利]一种高流动性金属粉末注射成型喂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高流动性金属粉末注射成型喂料及其制备方法，该金属粉末注射成型喂料：一方面从金属粉末的角度来提高喂料的流动性，选用两种不同粒度分布的金属粉末，通过一定的比例混配而成，通过更合适的粒径混配和粒径分布来获得金属粉末更高的振实密度；另一方面从粘结剂的角度来讲，主要通过寻找更加有效的助剂和不同的配比组合来提高喂料的整体性能。本发明还提供了一种制备方法。本发明所制备的金属粉末注射成型喂料具有高流动性；生坯阶段充模饱满无缺口，表面外观无黑纹、熔接痕，脱脂烧结出来得到的最终金属制件，产品尺寸精度高。

技术领域

本发明涉及金属粉末注射成型（MIM）技术领域，尤其是一种高流动性金属粉末注射成型喂料及其制备方法。

背景技术

金属粉末注射成型是将塑料注射成形技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全新的零部件加工技术。

此工艺生产的制件精度要求较高，而高流动性的喂料就能保证熔体在充模阶段的使得制件在初期的尺寸精度就处在一个较高的水平，这对于长件、大件、薄件也显得更为重要。

因此，提高喂料的流动性就显得非常必要，而金属粉末注射成型喂料属于金属粉末和粘结剂密炼造粒制得，因此评估喂料的喂料流动性能的高低也可以从这两个角度出发。

以常用316L金属粉末注射成型喂料为例，

（1）316L金属粉末组分的粒度组成：

（2）粘结剂组分：均聚甲醛80-90wt.%；烯烃类高聚物3-10wt.% ；抗氧剂0.1-5wt.%；相容剂0.1-5wt.%；偶联剂0.1-5wt.%；

（3）316L金属粉末组分与粘结剂组分的重量百分比：按重量百分比计：316L金属粉末组分：粘结剂组分=9: 1。

从金属粉末的角度来讲，粒度分布与粒径大小、振实密度与松装密度都决定了金属粉末对喂料流动性高低有非常大的影响，而如果单一追求此类高参数的粉末则易导致喂料生产成本太高。

从粘结剂的角度来讲，一方面，粘结剂对喂料流动性的影响也表现得非常明显，目前市场上主要是通过提高聚甲醛基材的熔体流动指数（全名为“熔体流动指数：是指塑料在一定温度和负荷下，熔体每10分钟通过标准口模毛细管的质量或熔融体积，用以描述塑料材料在注塑过程中的流动性的强弱，对于注塑生产过程中工艺的确认和调整有一定作用。）来提高喂料整体的流动性，但从主流的聚甲醛品种来看，单纯的通过使用高熔指的聚甲醛也会出现成本太高的问题；另一方面，即使使用了高熔体流动指数的聚甲醛也存在着带来喂料流动性上升幅度不明显的问题。

综上，单纯的通过使用更加高性能的金属粉末和高熔体流动指数的聚甲醛来提高喂料流动性，已经变得越来越有局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高流动性金属粉末注射成型喂料及其制备方法，旨在通过以下两种方式来提高喂料的流动性：

（1）从金属粉末的角度来提高喂料的流动性，通过更合适的粒径混配和粒径分布来获得金属粉末更高的振实密度；

（2）从粘结剂的角度来讲，主要通过寻找更加有效的助剂和不同的配比组合来提高喂料的整体性能，这样即使使用中等熔体流动指数的聚甲醛基材也能提高喂料的流动性。

本发明的作用原理为：

通过不同的主副抗氧剂配比来提高喂料和水口料（主要指产品外的浇口和流道的成型物）的稳定性，通过添加偶联剂的方式使得金属粉末和高分子基材组分的连接更加趋向于整体从而增加体系的均一性，通过添加相容剂的方式来使得粘结剂里面各组分助剂能够很好的相容和流动性。