專利名稱：水基粉末注射模制復(fù)合物的再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在水基粉末注射模制復(fù)合物中調(diào)節(jié)水量或水溶性添加劑的方法，用于再生廢料，控制收縮率或再水合干燥原料。取決于所達(dá)到的目的，本方法需要材料?；O(shè)備，添加水或除去水的設(shè)備以及混合設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在廠商可以向用戶提供包含瓊脂粘合劑的其固體重量百分比公差達(dá)±0.20％的水基金屬和水基陶瓷注射模制復(fù)合物。滿足這種要求，需要用防水容器運(yùn)輸，并在運(yùn)輸和儲(chǔ)藏期間，使溫度保持在很窄的范圍內(nèi)。如果這些復(fù)合物在混合后作成丸狀，并在制備后進(jìn)行干燥和干運(yùn)，則可以大大簡(jiǎn)化運(yùn)輸和儲(chǔ)存操作。然后在用于注射模制工藝之前，必須將這些丸料再水合到規(guī)定的濃度，在用戶的工廠再水合這些丸料，需要另外的設(shè)備。然而，熟練的用戶應(yīng)當(dāng)能夠少量調(diào)節(jié)水量或者水溶性添加劑，從而改進(jìn)工藝或者控制最后熱處理部件或燒結(jié)部件的尺寸。
同樣的工藝可用來(lái)再生廢品，該廢品為流道結(jié)塊、不合格的部件、在燒結(jié)前的注射模制工藝期間產(chǎn)生的碎屑或清除下來(lái)的碎屑，這些廢料稱作為未燒結(jié)的材料。因?yàn)檫@種未燒結(jié)復(fù)合物相當(dāng)貴，所以再生這些未燒結(jié)的復(fù)合物有很大的經(jīng)濟(jì)效益。首先將未燒結(jié)的廢料?；?，然后再水合到如對(duì)干丸說(shuō)明的規(guī)定的水量。再生方法導(dǎo)致流動(dòng)性的增加和生坯強(qiáng)度(green strength)的減小，前者根據(jù)較高的彎道流動(dòng)性結(jié)果可以看出。生坯強(qiáng)度的這種損失可能危及脫模操作，但是，加入水溶性添加劑例如硼酸鈣便可以消除這種降低。
粉末注射模制材料的收縮率是很高的，通常約16％，注射模制廠商的共同問(wèn)題是要滿足燒結(jié)部件很精確的尺寸公差，收縮率變化的一些因素包含(i)材料組成的變化，(ii)模制或燒結(jié)條件的變化以及(iii)模具的不適當(dāng)設(shè)計(jì)。廠商一般不想對(duì)其模具進(jìn)行費(fèi)用高的改變，特別是如果廠商認(rèn)為這種變化是不穩(wěn)定的情況下。另外，廠商可能不愿意或不知道如何在模制和燒結(jié)條件下進(jìn)行所需的調(diào)節(jié)來(lái)控制尺寸。控制收縮率的一種較好和更有價(jià)值的有效方法是調(diào)節(jié)復(fù)合物的水量。
本發(fā)明解決了在廢品或者干復(fù)合物丸中失水的問(wèn)題，方法是，將?；脑偕鷱U品或料丸再水合到滿足技術(shù)要求所需的適當(dāng)水量，以確保恰當(dāng)?shù)牟牧瞎腆w含量。本發(fā)明還可以解決控制收縮率的問(wèn)題，方法是，調(diào)高或調(diào)低水量，以產(chǎn)生要求的收縮率。
本發(fā)明的簡(jiǎn)要說(shuō)明本發(fā)明提供一種將水基注射模制復(fù)合物中的水量調(diào)節(jié)到規(guī)定量的方法，以便產(chǎn)生要求的工藝特性和產(chǎn)品特性，該方法包括以下步驟形成金屬或者陶瓷粉末基模制復(fù)合物；提供向復(fù)合物加水或減少其中水量的設(shè)備；測(cè)量該復(fù)合物中水量，以便在注射模制工藝特性和產(chǎn)品特性之間達(dá)到最佳的折中。
本發(fā)明還提供一種將水基注射模制復(fù)合物中的水溶性添加劑量調(diào)節(jié)到規(guī)定量的方法，以便產(chǎn)生要求的工藝特性和產(chǎn)品特性，該方法包括以下步驟提供金屬基或者陶瓷粉末基模制復(fù)合物；提供增加或減少該復(fù)合物中水溶性添加劑的設(shè)備；測(cè)量該復(fù)合物中的水量，以便在注射模制工藝特性和產(chǎn)品特性之間形成最佳折中。
該模制復(fù)合物或者包括燒結(jié)處理之前再生的廢料或者包括未用過(guò)的干原料。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明參照以下的詳細(xì)說(shuō)明和附圖可以更完全地理解本發(fā)明，并可以明顯看出其它優(yōu)點(diǎn)，這些附圖是

圖1是示意圖，示出再生工藝的實(shí)施例；圖2是示意圖，示出濕狀態(tài)儲(chǔ)存廢品造成水含量稍低于規(guī)定量；圖3是示意圖，圖中比較了用再生復(fù)合物和用未用過(guò)的注射模制復(fù)合物制造的高爾夫球輕擊桿的收縮率；圖4是示意圖，示出用再生注射模制復(fù)合物和用未用過(guò)的注射模制復(fù)合物制造的拉伸桿樣品燒結(jié)后的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度；圖5是示意圖，示出用再生注射模制復(fù)合物和未用過(guò)的注射模制復(fù)合物制造的拉伸桿樣品燒結(jié)后的伸長(zhǎng)率和面積收縮率；圖6是示意圖，比較了再生的注射模制復(fù)合物和未用過(guò)的注射模制復(fù)合物的彎道流動(dòng)結(jié)果；圖7A和7B是17-4PH不銹鋼合金的未處理的光學(xué)顯微照片，其中(A)為包含15％再生料的未用過(guò)原料，(B)是在連續(xù)推進(jìn)爐燒結(jié)后的顯微照片；圖7C和7D是17-4PH不銹鋼合金的腐蝕后光學(xué)顯微照片，(C)是未用過(guò)的原料，(D)包含15％的再生材料；圖8是曲線圖，示出例子2樣品的機(jī)械特性；圖9是示意圖，示出例子2的收縮率；發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明提供一種調(diào)節(jié)水基注射模制復(fù)合物中水量和水溶性添加劑濃度的工藝。該工藝可用于燒結(jié)前的廢料和干燥的未用過(guò)的原料粒丸，用于調(diào)節(jié)原料的收縮率。工藝的第一步驟最好使材料與水基再水合溶液作用，直至在材料和周圍的水之間形成平衡的水濃度和添加劑濃度。可以將痕量的添加劑例如偏硼酸鈣(處理助劑)或者殺蟲(chóng)劑加入到再水合溶液中，以獲得需要的平衡組份的處理特性和抗菌特性。在廢料的情況可以用常規(guī)設(shè)備除去廢品中過(guò)量的水，然后破碎成顆粒。
用注射模制工作中的廢品進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，在溫度大約4℃-60℃的范圍對(duì)各種廢品測(cè)驗(yàn)的水分平衡數(shù)據(jù)顯示出，溫度從4℃增加到40℃時(shí)平衡水分水平(equilibrium moisture level)增加較小，而在40℃增加到約60℃時(shí)平衡水分水平則加速增加。在高于80℃的溫度下瓊脂粘合劑部分分解。根據(jù)上述數(shù)據(jù)和下面例子中說(shuō)明的經(jīng)驗(yàn)，再水合處理最好在室溫下進(jìn)行，原因如下。在室溫下進(jìn)行處理容易操作，而且更為方便；平衡水含量對(duì)于室溫溫度或者室溫附近的溫度是不敏感的；最后平衡水分水平一般稍低于室溫的規(guī)定量。后一點(diǎn)意味著，局部干燥表面便可以產(chǎn)生很接近于規(guī)定水含量的廢品，局部表面干燥比完全表面干燥更容易達(dá)到。
這種初期再水合到平衡的工藝具有若干優(yōu)點(diǎn)?？梢蕴幚砀稍锍潭群秃穸炔幌嗤膹U品，因?yàn)椴还荛_(kāi)始的水含量或者厚度如何，最后的水濃度將處于平衡。圖2示出，初始水含量(下部顏色較淺的柱)不同的厚表蓋部件和細(xì)線部件均平衡到近似同一平衡值(上面顏色較深的柱)，該平衡值稍微依賴溫度。已平衡的材料較軟，因此容易形成顆粒，產(chǎn)生較小的細(xì)粒子，這種較小的細(xì)粒子對(duì)于注射模制是不希望有的，因?yàn)檩^小的顆粒容易結(jié)團(tuán)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是一種工藝，該工藝涉及優(yōu)化的廢品初期再水合、將廢品破碎成顆粒以及在混合設(shè)備中加入水。這種設(shè)備示于圖1。采用常規(guī)的塑料粒化設(shè)備使廢品形成顆粒，然后使這些顆粒在滾筒中轉(zhuǎn)動(dòng)，使它們充分混合。適當(dāng)取樣該混合物測(cè)定這一批料中的水含量，然后平均測(cè)量的水含量。接著計(jì)算使這批料達(dá)到規(guī)定水濃度所需的水量，然后通過(guò)將水噴霧在顆粒的表面上將水加到這一批料上。使這些顆粒在滾筒里轉(zhuǎn)動(dòng)，將水分散。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是只需要一種設(shè)備即混合設(shè)備，而且滾筒里的滾動(dòng)可使較小的顆粒成團(tuán)，形成更適合于注射模制的小顆粒。缺點(diǎn)是需要小心取樣，以決定要加入正確的水量；如果破碎干材料則會(huì)產(chǎn)生極細(xì)的顆粒；在最后混合物中水的濃度必須是均勻的。
另一個(gè)實(shí)施例包括將廢品破碎成顆粒，在爐子中干燥該顆粒除去所有水分，然后加入足夠的水，使材料再水合到規(guī)定的水含量。這種方法與前面的方法不同，不需要取樣，但是需要干燥爐，需要加入大量水，并要小心確保水的加入和最后濃度是均勻的。
對(duì)于上述任何工藝可以將水量不同于規(guī)定量的若干批材料混合起來(lái)，形成一種平均水含量滿足規(guī)定量的材料。
第三實(shí)施例是再水合到平衡的工藝。該工藝開(kāi)始于上述最初的再水合處理，要特別小心形成滿足最后規(guī)定水量或者充分接近該規(guī)定量的再水合材料，使得這些材料可以混合起來(lái)。采用水下傳送帶的連續(xù)工藝是一種可采用的方法。將廢品放在傳送帶水槽中，在水槽充滿再水合溶液。使廢品平衡充分長(zhǎng)的時(shí)間，啟動(dòng)傳送器，下部條板使一些部件同時(shí)移到傾斜傳送帶的上面。該傳送帶是封閉的，以可控速度操作的風(fēng)扇將空氣吹在傳送帶上移動(dòng)的廢品上。適當(dāng)調(diào)節(jié)傳送帶速度和空氣速度便可控制離開(kāi)傳送帶的廢品中的水含量。然后將這些廢品直接輸送到?；O(shè)備，并將破碎的粒子儲(chǔ)存在密封容器中，以便用作模制復(fù)合物。這種工藝特別適合自動(dòng)化操作，適用于每天再生成千磅廢料這種再生速度。可以細(xì)調(diào)這種自動(dòng)化連續(xù)工藝來(lái)生產(chǎn)高精度公差原料，這種工藝類似于水基復(fù)合物常規(guī)配料生產(chǎn)線上的冷卻傳送帶的操作。
可以采用另一種改型的工藝來(lái)再水合干燥顆粒原料。將干燥原料顆粒計(jì)量放在小傳送帶的位于水下的位置。使顆粒原料再水合相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間(根據(jù)傳送帶在水下的距離/傳送帶速度)，然后在進(jìn)入注射模制機(jī)送料系統(tǒng)之前局部干燥表面。這種送料系統(tǒng)適合于大規(guī)模的包含若干注射模制機(jī)的操作。
廢品也可以用類似于上述連續(xù)工藝的分批工藝進(jìn)行再水合。在分批工藝中將廢品例如通過(guò)浸入容器中使其與再水合溶液作用，然后再進(jìn)行干燥處理。為了達(dá)到均勻干燥的廢品，這種干燥處理需要空氣流或者需要滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，或者需要這兩種方式。然后將廢品在常規(guī)的設(shè)備中破碎成顆粒，并儲(chǔ)存在封閉的容器中。
當(dāng)只需要再處理少量材料例如每天小于40磅時(shí)，最好采用手工方法使材料再水合。這種工藝包括將要再生的廢品放置在再水合溶液的容器中，使它們達(dá)到平衡。然后將廢品放置在一個(gè)網(wǎng)上，采用空氣流或者其他合適的方法進(jìn)行局部干燥。然后將廢品破碎成顆粒。使顆粒材料與水混合之后，測(cè)量水含量。如果需要調(diào)節(jié)，可以進(jìn)一步使顆粒材料在流過(guò)空氣的傾斜的轉(zhuǎn)動(dòng)容器中干燥，或者加入水使顆粒材料在滾筒攪拌機(jī)攪拌。
例子1采用400磅的未燒結(jié)的高爾夫球輕擊棒廢品，該廢品采用圖1所示優(yōu)選的粒化工藝和再水合工藝，在注射模制機(jī)中用水粉化的17-4不銹鋼形成。首先用水噴灑該廢品，達(dá)到通常的重量7.7％的水含量。未經(jīng)水處理的廢品水含量低到3.5％的重量百分比。在此例子用的水中不含任何韌化劑。然后在具有1/4英寸篩網(wǎng)的常規(guī)Cumberland塑料粒化設(shè)備中將該廢品破碎成顆粒。然后將顆粒料儲(chǔ)存在不滲透水儲(chǔ)料桶中，各個(gè)儲(chǔ)料桶中儲(chǔ)存50磅。
用1.7立方英尺的雙圓錐混合設(shè)備即由Paul O.Abbe Co.公司生產(chǎn)的Rota-Cone REC-18型混合設(shè)備進(jìn)行加水。該混合設(shè)備包括固定的內(nèi)噴嘴，用水霧的形式加水。該混合設(shè)備可裝約160磅的顆粒料(60％充滿率)。然后使該混合設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)至少5分鐘，轉(zhuǎn)速為23轉(zhuǎn)/分，將充填料徹底混合。接著在4個(gè)位置取樣該充填料，至少取樣一次，測(cè)定平均水含量。在用Arizona Instruments分析器測(cè)量水含量所需的10分鐘期間繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)該混合設(shè)備。然后根據(jù)測(cè)量的樣品和基于填充料的平均平衡的預(yù)期水含量確定水的重量百分比達(dá)到8％所必須的加入水量。采用壓縮空氣通過(guò)噴霧噴嘴斷續(xù)地(通常為噴霧15秒停止噴霧45秒的周期)加上要求的水量。然后轉(zhuǎn)動(dòng)該混合設(shè)備至少5分鐘，之后進(jìn)行第一次取樣。然后再轉(zhuǎn)10分鐘，再取樣。對(duì)于三次混合試運(yùn)行的兩個(gè)測(cè)定結(jié)果應(yīng)是很一致的。如果測(cè)量值在8％規(guī)定重量百分比的0.15％范圍內(nèi)，則可以將再水合材料返回到塑料儲(chǔ)料桶中，以備模制之用?；蛘呖梢詮募铀襟E開(kāi)始重復(fù)該工藝。按選定的比例使再生的再水合17-4復(fù)合物與未用過(guò)的17-4復(fù)合物混合，該比例包括0％再生料，表示為DC1-00(未用過(guò)的對(duì)照樣品)；15％再生材料，表示為DC1-15；30％再生料，表示為DC1-30；45％再生材料，表示為DC1-45；100％再生材料，表示為DC1-100?！癉C”表示采用Abbe雙圓錐混合設(shè)備，“1”表示再生一次，“XX％”表示再生材料的百分含量。除用DC設(shè)備制備材料而外，可以按照相同工藝和在滾筒攪拌機(jī)密閉容器內(nèi)進(jìn)行混合的方法對(duì)再生2次和3次17-4復(fù)合物重復(fù)上述數(shù)據(jù)。這些復(fù)合物在包含100％復(fù)合物時(shí)表示為RM2-100或RM3-100。
圖3中示出比較燒結(jié)后的尺寸與模制尺寸的百分收縮率測(cè)量結(jié)果，比較了用上述不同組分制造的注射模制高爾夫球輕擊棒的三個(gè)厚度，一個(gè)寬度，一個(gè)長(zhǎng)度。根據(jù)質(zhì)量守恒的收縮模型可以得到預(yù)期值。在采用測(cè)量平均值時(shí)這些測(cè)量值顯示出同一趨向。這些數(shù)據(jù)表明，隨著再生材料量的變化收縮率沒(méi)有任何顯著的變化。
圖4和圖5示出用此例子中材料模制的拉伸桿的機(jī)械特性數(shù)據(jù)。在圖4中的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度數(shù)據(jù)表明，再生材料的機(jī)械特性稍高于未用過(guò)原料的機(jī)械特性，這些特性都高于由標(biāo)準(zhǔn)35“注射模制部件的材料標(biāo)準(zhǔn)”(1993-94，Metal Powder Industries Federation，Prineeton，NewJersey)給出的最小值。
圖5示出伸長(zhǎng)率和面積收縮值與未用過(guò)的原料對(duì)照組相當(dāng)，雖然偏差比較大。
可以根據(jù)圖6所示彎道流動(dòng)性數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)未用過(guò)原料和再生材料的流動(dòng)性。彎道流動(dòng)性采用ASTM D3123-94標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)試，在這種方法中，在180°F和500，1000和1500磅/平方英寸的壓力下注射的材料流動(dòng)，直到在溫度72°F下在彎曲流道中停止流動(dòng)。測(cè)量該流動(dòng)距離，圖6中示出包含各種再生材料組份和若干未用過(guò)材料對(duì)照組的流動(dòng)距離。應(yīng)當(dāng)注意到，RM130組份(30％再生材料)的流動(dòng)距離類似于未用過(guò)原料的距離，但是100％再生材料組份的流動(dòng)長(zhǎng)度超過(guò)50％。流動(dòng)長(zhǎng)度的增加是預(yù)料中的，因?yàn)樵谠偕幚砥陂g外加的機(jī)械加工趨向于破壞凝膠粘合劑。另外在再生處理期間偏硼酸鈣和增強(qiáng)劑等也可能滲出復(fù)合物。
圖7示出高爾夫球輕擊棒橫截面放大100倍的顯微照片。所有的部件均在連續(xù)推進(jìn)爐中在氫氣氛圍中在完全相同的條件下進(jìn)行燒結(jié)。圖7A(未用過(guò)原料)和圖7B(含15％再生料)表明具有同樣程度的多孔性和孔徑分布，這表明在未用過(guò)的原料和再生原料之間多孔性沒(méi)有任何差別。圖7C和7D示出經(jīng)過(guò)腐蝕的照片，這些圖顯示出在兩種樣品中存在均勻的馬氏體結(jié)構(gòu)，這表明這些未用過(guò)的原料和再生材料具有相同的化學(xué)特征和機(jī)械特性。
例子2收集廢品(包括修剪渣(37克)、流道結(jié)塊(920克)和(表殼42克))，這些廢品由基于17-4不銹鋼空氣粉化的粉末Honeywell InternationalInc.PowderFlo復(fù)合物構(gòu)成，然后將這些廢料浸泡在包含0.27％重量百分比的偏硼酸鈣水合溶液中，達(dá)到平衡狀態(tài)。第一批料(#42)在室溫下浸泡29小時(shí)，另一批料(#45)在45℃溫度下浸泡15小時(shí)。實(shí)際上在較短的時(shí)間內(nèi)已經(jīng)達(dá)到平衡。
然后在封閉的圓筒形金屬絲籃中干燥各批再水合料的表面，用手轉(zhuǎn)動(dòng)該籃子使所有部件均勻受到沿圓筒形金屬絲籃外表面流動(dòng)的空氣流的作用。當(dāng)這些廢品的表面局部干燥時(shí)停止操作。在空氣爐和自動(dòng)設(shè)備中測(cè)量第一批料#42的水分測(cè)量結(jié)果為72.8％和7.31％重量百分比。第二批料#45的水重量百分比為7.18％和7.28％。水的目標(biāo)重量百分比為7.4±0.2％。這兩批料分別在Cumberland的3刀片8″×10″粒化設(shè)備中破碎成顆粒，然后將二次粉碎的材料儲(chǔ)存在不透水的容器中。
一天后，用未用過(guò)的原料和兩批再粉碎的批料在40噸的Arburg模制機(jī)上進(jìn)行模制，形成短的拉伸桿。在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行模制，只是需要用手協(xié)助再粉碎材料的進(jìn)料，因?yàn)檫@種材料粒度不均勻。模制機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)溫度為92-93℃，該溫度超過(guò)熔化先前已膠化材料所需的溫度85℃。
再生材料的質(zhì)量由機(jī)械特性(抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度)和尺寸變化(收縮率)判斷。用測(cè)量值的中值(中點(diǎn)值)作圖，這些值代表數(shù)據(jù)的典型值，不會(huì)不適當(dāng)?shù)脑龃缶€外點(diǎn)的權(quán)重，例如由缺陷造成早期斷裂產(chǎn)生的權(quán)重。在圖上還示出標(biāo)準(zhǔn)偏差，這些偏差表明數(shù)據(jù)是變化的，而且這些偏差是對(duì)線外點(diǎn)是很敏感的。
在不進(jìn)行熱處理而直接進(jìn)行燒結(jié)后，測(cè)定各組樣本中(批號(hào)#42和#45)與對(duì)照樣本(未用過(guò)原料)中十根拉伸桿的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度以及尺寸收縮率。圖8示出屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的中間值對(duì)于未用過(guò)的原料和再生材料是可比較的。對(duì)于未用過(guò)的原料和再生材料用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的變化也是可比較的，雖然標(biāo)準(zhǔn)偏差的確顯示出相當(dāng)?shù)淖兓D9示出的收縮率數(shù)據(jù)還顯示出未用過(guò)的原料和再生材料具有類似的收縮特性，但是對(duì)于再生材料其變化更大一些。這種結(jié)果是因注射模制工藝中難于送料造成的。
例子3將固體重量百分比為91.3％(水的重量百分比8.7％)的17-4粉化不銹鋼混合料放在有風(fēng)扇葉片的開(kāi)放式旋轉(zhuǎn)傾斜室中干燥，制造兩批固體重量百分比分別為92.0％和92.5％的復(fù)合物。用這些復(fù)合物模制抗拉桿，然后在相同的條件進(jìn)行燒結(jié)。隨后進(jìn)行測(cè)定平均收縮率。隨著水分的除去各復(fù)合物的平均收縮率降低，如下面表1所示。
表1起始固體濃度％燒結(jié)后密度％平均收縮率％91.3 98.818.792.0 98.718.092.5 98.517.0例子4制備干燥原料，方法是在空氣爐中在75℃溫度下干燥17-4顆粒原料16小時(shí)，使其中水分達(dá)到約0.1％的重量百分比。然后用兩種不同組分的溶液利用兩種方法水合已干燥的原料。
第一種水合方法是將干燥顆粒浸在去離子水中，浸16個(gè)小時(shí)，然后用篩網(wǎng)除去過(guò)量的水分，將水分調(diào)節(jié)到規(guī)定量，調(diào)節(jié)的方法或者為(1)在帶有內(nèi)部風(fēng)扇葉片的開(kāi)式旋轉(zhuǎn)傾斜室中進(jìn)行干燥，或者為(2)采用例子1的方法加上少量水。
第二種方法是交替地用(1)去離子水或者(2)含有約0.02％的偏硼酸鈣做增強(qiáng)劑的去離子水噴灑干燥顆粒，隨后混合這些顆粒。然后使這些顆粒平衡1小時(shí)，接著進(jìn)行混合，以得到均勻的組分。
在常規(guī)注射模制機(jī)中模制部件，在模制之后緊接著用蠕變拉伸測(cè)試方法測(cè)定模制部件的生坯強(qiáng)度。使模制部件承受23磅/平方英寸的應(yīng)力作用，使其被拉伸，直到部件斷裂，記錄斷裂的時(shí)間。另外，對(duì)各組條件還記錄注量不足(short shots)(因?yàn)閴毫Σ粔蜩T料未完全充滿)的數(shù)目。結(jié)果概要示于表2。
表2
上面表中數(shù)據(jù)清楚顯示出，在水合溶液中加入偏硼酸鈣改變了原料的化學(xué)組成，增加了模制部件的生坯強(qiáng)度，但是這是不希望的，因?yàn)檫@使得模子填充更難于充滿。
雖然在上面已非常詳盡說(shuō)明本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)明白，技術(shù)人員可以想出各種變化和變型，所有這些各種變化和變型均在附屬權(quán)利要求書(shū)確定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種將水基注射模制復(fù)合物的水分調(diào)節(jié)到規(guī)定量的工藝，以便形成要求的工藝特性和產(chǎn)品特性，該工藝包括以下步驟提供金屬或陶瓷粉末基的模制復(fù)合物；提供對(duì)該復(fù)合物加水或者去水的設(shè)備；測(cè)量該復(fù)合物中的水分以產(chǎn)生注射模制工藝特性和產(chǎn)品特性的最佳平衡。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，該模制復(fù)合物由燒結(jié)前的再生廢料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，該模制復(fù)合物由干燥的未用過(guò)的原料構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，該復(fù)合物中的水分約為8％重量百分比。
5.一種將水基注射模制復(fù)合物中水溶性添加劑含量調(diào)節(jié)到規(guī)定量的工藝，以便產(chǎn)生要求的工藝特性和產(chǎn)品特性，該工藝包括以下步驟提供金屬或陶瓷粉末基的模制復(fù)合物；提供對(duì)該復(fù)合物加入水溶性添加劑或者除去水溶性添加劑的設(shè)備；測(cè)量該復(fù)合物中的水溶性添加劑的濃度以產(chǎn)生注射模制工藝特性和產(chǎn)品特性的最佳平衡。
6.如權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，該模制復(fù)合物由燒結(jié)前的再生廢料構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，該模制復(fù)合物由干燥的未用過(guò)原料構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，該模制復(fù)合物浸在包含水溶性添加劑的溶液中。
9.如權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，將包含水溶性添加劑的溶液噴在該模制復(fù)合物上。
10.如權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，該注射模制工藝特性是生坯強(qiáng)度。
11.如權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，該注射模制工藝特性是流動(dòng)的難易性。
12.如權(quán)利要求5所述的工藝，其特征在于，該產(chǎn)品特性是收縮率。
13.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，該模制復(fù)合物被浸在水中。
14.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，將水噴在該復(fù)合物上。
15.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，該注射模制工藝特性是生坯強(qiáng)度。
16.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，該注射模制工藝特性是流動(dòng)的難易性。
17.如權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，該產(chǎn)品特性是收縮率。
18.一種采用權(quán)利要求1所述工藝制造的產(chǎn)品。
19.一種采用權(quán)利要求5所述工藝制造的產(chǎn)品。
全文摘要
為了再生廢料，控制收縮率或者再水合干燥原料，本發(fā)明提出一種調(diào)節(jié)水基粉末注射模制復(fù)合物中水分或者水溶性添加劑工藝。根據(jù)目的，本工藝需要材料成粒設(shè)備、加水或者去水設(shè)備以及混合設(shè)備。該模制復(fù)合物由加熱處理前的再生廢料或者干燥的未用過(guò)的原料構(gòu)成。
文檔編號(hào)B22F8/00GK1446138SQ01813699
公開(kāi)日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2001年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月31日
發(fā)明者J·F·斯蒂芬森, M·貝希, J·C·拉薩勒, G·馬斯 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司