CN103433492B - 金属中空制品的粉末吹塑成形方法 - Google Patents
金属中空制品的粉末吹塑成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103433492B CN103433492B CN201310364592.0A CN201310364592A CN103433492B CN 103433492 B CN103433492 B CN 103433492B CN 201310364592 A CN201310364592 A CN 201310364592A CN 103433492 B CN103433492 B CN 103433492B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base substrate
- powder
- obtains
- organic binder
- metal hollow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 55
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 108
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 32
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 claims description 26
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 20
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 20
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 19
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 19
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 19
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 10
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 10
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 8
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000013871 bee wax Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000012166 beeswax Substances 0.000 claims description 6
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 6
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 2
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
金属中空制品的粉末吹塑成形方法，本发明涉及金属中空制品的成形方法。本发明要解决现有技术制备的异形金属中空制品存在无法脱模问题。方法：一、有机粘结剂原料配制；二、金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合；三、制备坯体；四、吹塑胀形；五、脱模；六、低温热处理；七、高温无压烧结，即得到金属中空制品。本发明将吹塑成形引入金属粉末成形过程中，脱模后产品完好率达100%。本发明用于金属中空制品成形。
Description
技术领域
本发明涉及金属中空制品的成形方法。
背景技术
近年来，随着科技的不断发展，对中空制品的需求越来越多，中空制品的材质逐渐由塑料扩展至金属或陶瓷材料，对于塑料中空制品可以通过吹塑成形方法获得，而金属中空制品往往采用铸造、超塑成形、组合焊接等工艺获得，以上工艺成本高、效率低，另外，对于一些熔点高、塑性差的金属材料，以上工艺也不再适用。传统的粉末注射或挤出成形可以高效的获得一些简单形状的中空制品，同时非常适合于一些难熔金属材料，对材料的塑性也没有特殊要求，然而对于一些异形中空制品以上两种工艺往往无法脱模，因此不再适用，急需开发一种新型高效的成形工艺来满足各种金属中空制品的需求。
综上所述，在传统异形金属中空制品工艺中，制品由凹模及凸模两部分模具模压而成，成形后的制品，凸模无法从制品中脱出，强行脱出会导致产品破损率达100%（如图1所示），因此，存在无法脱模问题。
发明内容
本发明要解决在现有技术制备的异形金属中空制品存在无法脱模问题，而提供金属中空制品的粉末吹塑成形方法。
金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的：
一、有机粘结剂原料配制：将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5)∶1；所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3)∶1；
二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合：先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80℃-280℃，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为80℃-280℃，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
所述的球形金属粉末粒径为1μm-50μm；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.54-1.2)；
三、制备坯体：将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为100℃-310℃，注射压力为20MPa-250MPa，保压压力10MPa-160MPa，保压时间为1s-15s，得到坯体；
四、吹塑胀形：将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
五、脱模：将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
六、低温热处理：将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20℃-670℃，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
七、高温无压烧结：将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为800℃-2150℃，保温时间为1h-3.5h，最终得到金属中空制品。
金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的：
一、有机粘结剂原料配制：将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5)∶1；所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3)∶1；
二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合：先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80℃-280℃，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为80℃-280℃，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
所述的球形金属粉末粒径为1μm-50μm；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.54-1.2)；
三、制备坯体：将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度80℃-280℃，挤出速度50r/min-550r/min，得到坯体；
四、吹塑胀形：向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
五、脱模：将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
六、低温热处理：将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20℃-670℃，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
七、高温无压烧结：将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为800℃-2150℃，保温时间为1h-3.5h，最终得到金属中空制品。
本发明的有益效果是：本发明将吹塑成形引入金属粉末成形过程中，通过注射或挤出成形制备坯体，将坯体脱模，再单独使用凹型模具，向脱模后的坯体内通入气体，使坯体与凹模完全贴合，在制品成型过程中避免了凸模的使用，因此，凹模左右移动即实现开模，制品可以顺利脱出，脱模后产品完好率达100%（如图2所示），解决了异形金属中空制品在粉末注射或挤出成形中无法脱模的问题。
附图说明
图1为传统金属中空制品工艺制品成形示意图，1为凹模，2为制品，3为凸模；
图2为金属中空制品的粉末吹塑成形方法制品成形示意图，1为凹模，2为制品。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的：
一、有机粘结剂原料配制：将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5)∶1；所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3)∶1；
二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合：先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80℃-280℃，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为80℃-280℃，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
所述的球形金属粉末粒径为1μm-50μm；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.54-1.2)；
三、制备坯体：将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为100℃-310℃，注射压力为20MPa-250MPa，保压压力10MPa-160MPa，保压时间为1s-15s，得到坯体；
四、吹塑胀形：将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
五、脱模：将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
六、低温热处理：将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20℃-670℃，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
七、高温无压烧结：将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为800℃-2150℃，保温时间为1h-3.5h，最终得到金属中空制品。
图1为传统金属中空制品工艺制品成形示意图，1为凹模，2为制品，3为凸模；图2为金属中空制品的粉末吹塑成形方法制品成形示意图，1为凹模，2为制品。本实施方式将吹塑成形引入金属粉末成形过程中，通过注射或挤出成形制备坯体，将坯体脱模，再单独使用凹型模具，向脱模后的坯体内通入气体，使坯体与凹模完全贴合，在制品成形过程中避免了凸模的使用，因此，凹模左右移动即实现开模，制品可以顺利脱出，脱模后产品完好率达100%（如图2所示），通过图1和图2对比可知本实施方式解决了异形金属中空制品在粉末注射或挤出成形中无法脱模的问题。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的聚烯烃类高分子材料为聚丙烯或聚乙烯；步骤一中所述的蜡为石蜡或蜂蜡；步骤一中所述的润滑剂为植物油或硬脂酸；步骤一中所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.4)∶1；步骤一中所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.25)∶1。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：步骤二中先将球形金属粉末放入密炼机中加热到120℃-200℃，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为120℃-200℃，热混合的时间为1h-2h，得到球状颗粒；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.6-1)；所述的球形金属粉末为钢粉末、钛粉末、铌粉末、钨粉末、钼粉末或钴粉末的一种或其中几种混合物，且所述的球形金属粉末粒径为10μm-30μm。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤三中将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为100℃-220℃，注射压力为20MPa-200MPa，保压压力10MPa-150MPa，保压时间为1s-10s，得到坯体。其它与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤四中将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体。其它与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤六中低温热处理的温度控制在20℃-660℃，处理时间为10h-25h。其它与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤七中烧结温度为800℃-2100℃，保温时间为1h-2h。其它与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的：
一、有机粘结剂原料配制：将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5)∶1；所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3)∶1；
二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合：先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80℃-280℃，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为80℃-280℃，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
所述的球形金属粉末粒径为1μm-50μm；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.54-1.2)；
三、制备坯体：将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度80℃-280℃，挤出速度50r/min-550r/min，得到坯体；
四、吹塑胀形：向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
五、脱模：将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
六、低温热处理：将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20℃-670℃，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
七、高温无压烧结：将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为800℃-2150℃，保温时间为1h-3.5h，最终得到金属中空制品。
图1为传统金属中空制品工艺制品成形示意图，1为凹模，2为制品，3为凸模；图2为金属中空制品的粉末吹塑成形方法制品成形示意图，1为凹模，2为制品。本实施方式将吹塑成形引入金属粉末成形过程中，通过注射或挤出成形制备坯体，将坯体脱模，再单独使用凹型模具，向脱模后的坯体内通入气体，使坯体与凹模完全贴合，在制品成形过程中避免了凸模的使用，因此，凹模左右移动即实现开模，制品可以顺利脱出，脱模后产品完好率达100%（如图2所示），通过图1和图2对比可知本实施方式解决了异形金属中空制品在粉末注射或挤出成形中无法脱模的问题。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八不同的是：步骤一中所述的聚烯烃类高分子材料为聚丙烯或聚乙烯；步骤一中所述的蜡为石蜡或蜂蜡；步骤一中所述的润滑剂为植物油或硬脂酸；步骤一中所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.4)∶1；步骤一中所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.25)∶1。其它与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式八或九之一不同的是：步骤二中先将球形金属粉末放入密炼机中加热到120℃-200℃，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为120℃-200℃，热混合的时间为1h-2h，得到球状颗粒；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.6-1)；所述的球形金属粉末为钢粉末、钛粉末、铌粉末、钨粉末、钼粉末或钴粉末的一种或其中几种混合物，且所述的球形金属粉末粒径为10μm-30μm。其它与具体实施方式八或九相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式八至十之一不同的是：步骤三中将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度80℃-200℃，挤出速度50r/min-500r/min。其它与具体实施方式八至十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式八至十一之一不同的是：步骤四中向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在1MPa-2MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体。其它与具体实施方式八至十一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式八至十二之一不同的是：步骤六中低温热处理的温度控制在20℃-660℃，处理时间为10h-25h。其它与具体实施方式八至十二相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式八至十三之一不同的是：步骤七中烧结温度为800℃-2100℃，保温时间为1h-2h。其它与具体实施方式八至十三相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：金属中空制品的粉末吹塑成形方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、有机粘结剂原料配制：将聚乙烯与蜂蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入硬脂酸，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
所述的蜂蜡与聚乙烯的质量比为1∶8；所述的硬脂酸与聚乙烯的质量比为1∶8；
二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合：先将304不锈钢球形金属粉末放入密炼机中加热到160℃，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为160℃，，热混合的时间为1h，得到球状颗粒；
所述的304不锈钢球形金属粉末粒径为10μm-30μm；所述的304不锈钢球形金属粉末与有机粘接剂原料混合物的体积比为14∶11；
三、制备坯体：将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为180℃，注射压力为90MPa，保压压力40MPa，保压时间为3s，得到坯体；
四、吹塑胀形：将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.8MPa-1MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
五、脱模：将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
六、低温热处理：将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20℃-560℃，处理时间为16h，得到低温热处理后的成形坯料；
七、高温无压烧结：将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为1100℃，保温时间为2h，最终得到金属中空制品。
步骤二得到的球状颗粒通过筛子漏选可知颗粒粒径为2mm。
本实施例制备的金属中空制品通过阿基米德排水法测得制品致密度为98.5%。
实施例二：金属中空制品的粉末吹塑成形方法，具体是按照以下步骤进行的：
一、有机粘结剂原料配制：将聚丙烯与石蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入大豆油，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
所述的石蜡与聚丙烯的质量比为3∶16；所述的大豆油与聚丙烯的质量比为1∶13；
二、球形金属粉末与有机粘接剂原料混合物的热混合：先将钛合金不锈钢球形金属粉末放入密炼机中加热到180℃，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为180℃，，热混合的时间为1.5h，得到球状颗粒；
所述的钛合金不锈钢球形金属粉末粒径为10μm-30μm；所述的钛合金不锈钢球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为111∶89；
三、制备坯体：将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度180℃，挤出速度300r/min-400r/min，得到坯体；
四、吹塑胀形：向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在1MPa-1.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
五、脱模：将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
六、低温热处理：将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20℃-660℃，处理时间为18h，得到低温热处理后的成形坯料；
七、高温无压烧结：将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为1250℃，保温时间为2h，最终得到金属中空制品。
步骤二得到的球状颗粒通过筛子漏选可知颗粒粒径为1.5mm。
本实施例制备的金属中空制品通过阿基米德排水法测得制品致密度为98.6%。
Claims (10)
1.金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于金属中空制品的粉末吹塑成形方法是按照以下步骤进行的：
一、有机粘结剂原料配制：将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5)∶1；所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3)∶1；
二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合：先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80℃-280℃，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为80℃-280℃，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
所述的球形金属粉末粒径为1μm-50μm；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.54-1.2)；
三、制备坯体：将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为100℃-310℃，注射压力为20MPa-250MPa，保压压力10MPa-160MPa，保压时间为1s-15s，得到坯体；
四、吹塑胀形：将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
五、脱模：将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
六、低温热处理：将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20℃-670℃，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
七、高温无压烧结：将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为800℃-2150℃，保温时间为1h-3.5h，最终得到金属中空制品。
2.根据权利要求1所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤一中所述的聚烯烃类高分子材料为聚丙烯或聚乙烯；步骤一中所述的蜡为石蜡或蜂蜡；步骤一中所述的润滑剂为植物油或硬脂酸；步骤一中所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.4)∶1；步骤一中所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.25)∶1。
3.根据权利要求1所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤二中先将球形金属粉末放入密炼机中加热到120℃-200℃，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为120℃-200℃，热混合的时间为1h-2h，得到球状颗粒；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.6-1)；所述的球形金属粉末为钢粉末、钛粉末、铌粉末、钨粉末、钼粉末或钴粉末的一种或其中几种混合物，且所述的球形金属粉末粒径为10μm-30μm。
4.根据权利要求1所述金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤三中将步骤二中制备的球状颗粒加入到注射成形机中，通过注射成形制备坯体，塑化温度为100℃-220℃，注射压力为20MPa-200MPa，保压压力10MPa-150MPa，保压时间为1s-10s，得到坯体。
5.根据权利要求1所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤四中将注射成形的坯体模具更换成凹模，再向坯体内通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体。
6.金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于金属中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步骤进行的：
一、有机粘结剂原料配制：将聚烯烃类高分子材料与蜡混合均匀，得到固体混合物，再向固体混合物中加入润滑剂，混合均匀，得到有机粘结剂原料混合物；
所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.5)∶1；所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.3)∶1；
二、球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的热混合：先将球形金属粉末放入密炼机中加热到80℃-280℃，再加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为80℃-280℃，热混合的时间为0.5h-2h，得到球状颗粒；
所述的球形金属粉末粒径为1μm-50μm；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.54-1.2)；
三、制备坯体：将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度80℃-280℃，挤出速度50r/min-550r/min，得到坯体；
四、吹塑胀形：向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体；
五、脱模：将贴合模具的胀形坯体外部模具撤出，得到脱模后的中空构件坯体；
六、低温热处理：将脱模后的中空构件坯体在真空低温热处理烧结炉中低温处理，低温热处理的温度控制在20℃-670℃，处理时间为10h-30h，得到低温热处理后的成形坯料；
七、高温无压烧结：将低温热处理后的成形坯料在无压烧结炉中烧结，烧结温度为800℃-2150℃，保温时间为1h-3.5h，最终得到金属中空制品。
7.根据权利要求6所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤一中所述的聚烯烃类高分子材料为聚丙烯或聚乙烯；步骤一中所述的蜡为石蜡或蜂蜡；步骤一中所述的润滑剂为植物油或硬脂酸；步骤一中所述的蜡与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.1-0.4)∶1；步骤一中所述的润滑剂与聚烯烃类高分子材料的质量比为(0.05-0.25)∶1。
8.根据权利要求6所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤二中先将球形金属粉末放入密炼机中加热到120℃-200℃，然后再向密炼机中加入有机粘结剂原料混合物进行热混合，热混合的温度为120℃-200℃，热混合的时间为1h-2h，得到球状颗粒；所述的球形金属粉末与有机粘结剂原料混合物的体积比为1∶(0.6-1)；所述的球形金属粉末为钢粉末、钛粉末、铌粉末、钨粉末、钼粉末或钴粉末的一种或其中几种混合物，且所述的球形金属粉末粒径为10μm-30μm。
9.根据权利要求6所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤三中将步骤二中制备的球状颗粒加入到挤出机中，通过挤出成形制备坯体，塑化温度80℃-200℃，挤出速度50r/min-500r/min。
10.根据权利要求6所述的金属中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步骤四中向挤出成形的坯体内直接通入气体，气体压力控制在1MPa-2MPa，使坯体发生胀形贴合模具，得到贴合模具的胀形坯体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310364592.0A CN103433492B (zh) | 2013-08-20 | 2013-08-20 | 金属中空制品的粉末吹塑成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310364592.0A CN103433492B (zh) | 2013-08-20 | 2013-08-20 | 金属中空制品的粉末吹塑成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103433492A CN103433492A (zh) | 2013-12-11 |
| CN103433492B true CN103433492B (zh) | 2015-04-15 |
Family
ID=49687256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310364592.0A Active CN103433492B (zh) | 2013-08-20 | 2013-08-20 | 金属中空制品的粉末吹塑成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103433492B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107916404B (zh) * | 2017-11-16 | 2019-07-12 | 金堆城钼业股份有限公司 | 一种制备二硫化钼靶材的方法 |
| CN110842206B (zh) * | 2019-11-12 | 2021-08-31 | 丹阳市剑庐工具有限公司 | 一种六角高扭钻柄的制备方法 |
| CN110976885A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-04-10 | 金上晋科技(深圳)有限公司 | 一种中空金属成型工艺 |
| CN114308137B (zh) * | 2021-12-29 | 2023-04-25 | 扬州大学 | 一种空心球状芬顿催化剂的制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1178149A (zh) * | 1996-09-27 | 1998-04-08 | 财团法人工业技术研究院 | 缝纫机用精密中梭的制法 |
| JP2004115898A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Mitsubishi Materials Corp | 動圧発生溝を備えた焼結合金とその製造方法 |
| CN101003091A (zh) * | 2007-01-19 | 2007-07-25 | 北京科技大学 | 以粉末为原料制备发动机涡轮增压器用可调喷嘴叶片的方法 |
| CN101205949A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 动压轴承及转轴的制造方法 |
| CN101210585A (zh) * | 2006-12-29 | 2008-07-02 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 动压轴承、转轴及其制造方法 |
-
2013
- 2013-08-20 CN CN201310364592.0A patent/CN103433492B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1178149A (zh) * | 1996-09-27 | 1998-04-08 | 财团法人工业技术研究院 | 缝纫机用精密中梭的制法 |
| JP2004115898A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Mitsubishi Materials Corp | 動圧発生溝を備えた焼結合金とその製造方法 |
| CN101205949A (zh) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 动压轴承及转轴的制造方法 |
| CN101210585A (zh) * | 2006-12-29 | 2008-07-02 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 动压轴承、转轴及其制造方法 |
| CN101003091A (zh) * | 2007-01-19 | 2007-07-25 | 北京科技大学 | 以粉末为原料制备发动机涡轮增压器用可调喷嘴叶片的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103433492A (zh) | 2013-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100519010C (zh) | 一种硬质合金可转位异型刀片的制备方法 | |
| CN105108154B (zh) | 一种利用粉末注射成形技术制备异形复杂零件的方法 | |
| CN107324801A (zh) | 一种陶瓷注射成型材料及其制备方法 | |
| CN103801695B (zh) | 一种金属料浆3d打印无模注射成形方法 | |
| CN105081330B (zh) | 一种大长径比的超细晶硬质合金台阶状棒材及制备方法 | |
| CN101745640B (zh) | 金属陶瓷复合异形件的制备方法 | |
| CN103433492B (zh) | 金属中空制品的粉末吹塑成形方法 | |
| CN100581690C (zh) | 注射成形制备高铌钛铝合金零部件的方法 | |
| CN103769587A (zh) | 一种金属3d打印法产品生产方法及设备 | |
| CN106977184A (zh) | 一种陶瓷零件及其生产工艺 | |
| CN101913878B (zh) | 一种制备碳化硅颗粒增强氮化硅复相陶瓷零件的方法 | |
| CN105290392A (zh) | 一种304l不锈钢金属粉末注射成形方法 | |
| CN104690271A (zh) | 一种低成本氢化脱氢钛粉的粉末注射成形工艺 | |
| CN104711442A (zh) | 一种3d打印制造硬质合金的方法 | |
| CN104191615A (zh) | 一种3d打印用高分子聚合物粉末材料的制备方法 | |
| CN105290404A (zh) | 一种注射成形硬质合金产品的制备方法 | |
| CN105414549A (zh) | 一种带有倒扣结构产品的金属粉末注射成形方法 | |
| CN107309430A (zh) | 一种大型零部件金属粉末注射成型方法 | |
| CN106670470A (zh) | 一种新型钨合金预制破片的制备方法 | |
| CN101564809B (zh) | 一种包覆结构金属零部件的制备方法 | |
| CN105921756A (zh) | 带嵌件的成型品的制造方法 | |
| CN104972129A (zh) | 一种铁基合金零部件的制备方法 | |
| CN100448571C (zh) | 一种CuSn10合金的注射成形方法 | |
| CN105750551A (zh) | 一种头戴耳机滑轮片的制造方法 | |
| CN106700191A (zh) | 用于粉末注射成形的粘结剂及注射成形方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191028 Address after: 150000 No.22, Tianping Road, Daoli District, Harbin City, Heilongjiang Province Patentee after: HARBIN YUHANG JINGCHUANG TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 150021, science and technology innovation town, Harbin, Heilongjiang, No. 719, science and Technology Street, Songbei Patentee before: HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY AVIATION PRECISION INDUSTRY SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Powder Blow Molding Method for Hollow Metal Products Effective date of registration: 20230314 Granted publication date: 20150415 Pledgee: Harbin Kechuang Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: HARBIN YUHANG JINGCHUANG TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023230000029 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20150415 Pledgee: Harbin Kechuang Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: HARBIN YUHANG JINGCHUANG TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023230000029 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Powder blow molding method for metal hollow products Granted publication date: 20150415 Pledgee: Harbin Kechuang Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: HARBIN YUHANG JINGCHUANG TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024230000011 |