[发明专利]一种注射成型制备CuW60-CuW90金属型材零件的加工工艺

说明书

本发明公开了一种注射成型制备CuW60‑CuW90金属型材零件的加工工艺，S1钨坯制备：采用1～10um球形钨粉，加入蜡基‑高分子粘结剂进行混炼，在喂料机上制备注射成型的喂料，在注射机上加入喂料进行注射成型，得到钨坯；S2脱脂烧结：对所得钨坯依次进行脱脂和高温烧结；S3渗铜成产：再放入真空炉进行渗铜，按钨坯的重量计算渗铜所需要的铜粉重量，将铜粉制成铜粉坯；将制好的铜粉坯放在烧结后钨坯的上部，组成钨坯与铜坯的装配体；将装配好的钨坯及铜坯放入高温烧结炉中，在1350‑1400℃烧结熔渗300‑360min，冷却后得到成品CuW零件。本发明方法有效的解决了CuW材料传统的生产方式中仅能生产简单形状的问题，并且无需开模，适用场景广、成本低，具有机械加工所不具有的优势。

技术领域

本发明涉及金属型材制造技术领域，具体是涉及一种注射成型制备CuW60-CuW90金属型材零件的加工工艺。

背景技术

CuW材料应用非常广泛，它常使用在电力开关的电接触触头行业，航空航天的火箭喷口及半导体集成电路芯片的散热材料。尤其是作为芯片的散热材料，它具有高导热及低膨胀的特性被广泛采用。

CuW材料常用的制造方法是模具成型-高温预烧骨架-高温渗铜，再通过后面的机械加工成需要的零件。但这种制造方法只适合生产一些简单形状的CuW材料的零件。

目前市场上的CuW材料，大多采用传统的生产方式，只能生产成简单的形状，再采用机械加工的方法制造所需要的零件。对于一些数量少，种类多的场合，模具生产周期长，成本高。而对一些复杂形状的，采用机械加工的零件，无法生产，因此为解决上述技术问题，现需要一种新型的制备方法来制备复杂形状的CuW材料零件。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种注射成型制备CuW60-CuW90金属型材零件的加工工艺。

本发明的技术方案是：一种注射成型制备CuW60-CuW90金属型材零件的加工工艺，包括以下步骤：

S1钨坯制备：采用常规的1～10um球形钨粉，加入蜡基-高分子粘结剂进行混炼，在喂料机上制备注射成型的喂料，在注射机上加入喂料进行注射成型，得到钨坯；

S2脱脂烧结：对所得钨坯依次进行脱脂和高温烧结，以获得钨坯孔隙率为15～60％、密度达到8.0～15.5g/cm³的钨骨架；

S3渗铜成产：再放入真空炉进行渗铜，按钨坯的重量计算渗铜所需要的铜粉重量，将铜粉制成铜粉坯；将制好的铜粉坯放在烧结后钨坯的上部，组成钨坯与铜坯的装配体；将装配好的钨坯及铜坯放入高温烧结炉中，在1350-1400℃烧结熔渗300-360min，冷却后得到成品CuW零件，其中，所成产的CuW零件的致密度达到98％以上。

进一步地，所述蜡基-高分子粘结剂占球形钨粉总质量比的9-11％。

更进一步地，所述蜡基-高分子粘结剂按重量百分比计，包括：2-9％聚乙烯醋酸乙烯脂、1-10％微晶蜡、20-35％高密度聚乙烯、3-7％硬脂酸、1-2％聚山梨酯、0.5-1.5％抗氧化剂、0.5-1.5％单硬脂酸甘油酯、余量的石蜡。使用上述自主开发的蜡基-高分子粘结剂能够有利于后续脱脂对粘结剂的去除，从而得到致密度更高的CuW合金金属型材零件。

更进一步地，所述蜡基-高分子粘结剂与球形钨粉混炼方法具体为：

S1-1：按比例秤取蜡基-高分子粘结剂的各个成分，备用；

S1-2：将球形钨粉放入混料机中并预热至120-200℃，随后将石蜡加入混料机中，待石蜡开始融化后依次加入聚乙烯醋酸乙烯脂、硬脂酸、抗氧化剂，继续升温至180-210℃，搅拌均匀；