[发明专利]一种高密度金属注射成型铜粉的生产工艺

说明书

本发明公开一种高密度金属注射成型铜粉的生产工艺，该工艺以导流管作为传输管道，将液态铜传输至雾化结构中，导流管传输液态铜能够使液态铜在传输过程中各位置温差较小且能够自动混匀，从而提升雾化质量，在对液态铜进行雾化时，以水作为雾化介质对液态铜进行快速的冷却与雾化，易于收集，且雾化效果好，本发明还设置有输气管喷头，及时将液体紊流区域破坏，降低雾化颗粒之间的碰撞聚合，使雾化得到的金属铜颗粒粒径更加均匀；本发明中的雾化结构在水压等条件相同的情况下，通过改变雾化介质喷出方向与液态铜流动方向之间的夹角改变颗粒的规则程度以及粒径，为生产不同零件提供不同尺寸要求的合金微粒。

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，具体的，涉及一种高密度金属注射成型铜粉的生产工艺。

背景技术

金属粉是指尺寸小于1mm的金属颗粒群，包括单一金属粉末，金属粉末以及一些具有金属性质的某些难熔化合物粉末，是粉末冶金的重要原材料，在现有技术中，金属粉末的生产方法主要包括还原法、雾化法与电解法，其它还包括机械粉碎、羰基法与直接化合等多种生产方法。

金属粉目前的主要用途是在金属注射成型工艺中，金属注射成型工艺在进行复杂的、小型的零部件结构加工时十分方便且效率高，而作为金属注射工艺的主要原料，金属注射成型工艺用混合粉的质量直接影响成品质量，而其中金属粉的制备是影响混合粉的最重要的一环，在现有技术中，雾化法是一种使用比较多的加工方法，通常是通过高压、高速喷出的惰性气流来对熔融态的金属进行雾化，但是由于气流喷出的速度有限，且降温较差，雾化的颗粒粒径较大，且微粒之间容易聚合，从而导致形成的金属颗粒的粒径偏差较大，影响注射成型的零部件的质量，同时对于注射成型用金属粉的粒径，由于粒径太大会导致空隙较大，成型后零部件的强度较低，而粒径太小时，在注射胚热脱脂过程中，胚体容易变形，因此根据生产零件需要不同粒径的金属粉，如何根据需要快速调节所生产的金属粉的粒径范围并提升粒径的均匀性，为了解决这一问题，本发明提供了以下技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高密度金属注射成型铜粉的生产工艺。

本发明需要解决的技术问题为：

1、现有技术中在通过雾化法制备金属铜粉时，雾化的金属铜粉粉容易聚合形成大颗粒的金属粉，从而导致生产的金属粉的粒径差距较大，使得雾化得到的金属粉的质量较差；

2、在金属注射成型工艺中，金属粉的粒径过大会导致注射成型的零件孔隙结构较大，从而导致成型零件的强度较差，而当金属粉的粒径过小时，在注射胚热脱脂的过程中，又容易出现变形，因此根据要求需要使用合适粒径的金属粉，而在现有技术的生产中，所生产的金属粉的粒径无法得到快速的调节。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高密度金属注射成型铜粉的生产工艺，包括如下步骤：

步骤一、将合金原料加入电炉中加热熔化成液态后，向液态铜中加入精炼剂，搅拌5-30min后静置5-10min，将液态铜表面的浮渣刮除，继续保温2-4min；

步骤二、将经过上一步骤处理的液态铜导入储槽中，开启加热层，对耐高温管芯进行加热，使耐高温管芯升温至与储槽中的液态铜温差不超过60℃，液态铜从储槽中通过导流管传导进入雾化结构中；

步骤三、根据生产要求调节输水管喷头的角度后，开启输水管喷头与输气管喷头，其中输水管喷头中的水流喷出速度为120-150m/s，环形阵列分布的多个输水管喷头高速喷出水对液态铜进行击碎、冷却雾化，同时输气管喷头以220-260m/s的速度将惰性气体喷出，所有输气管喷头的喷口一端延伸线交于一点，且该交点处于液态铜与水的接触点的正下方1-2cm处，输气管喷头与水平面成45°-60°角，且喷头的喷口朝下，高速气体将高压水流的汇集区域击碎分散，防止产生的紊流区域中金属微粒相互碰撞聚合，从而影响形成的金属微粒的尺寸的均匀性；

步骤四、收集雾化收集箱中的铜粉后真空干燥至含水量低于5％；