金屬中空制品的粉末吹塑成形方法
【專利摘要】金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，本發(fā)明涉及金屬中空制品的成形方法。本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)制備的異形金屬中空制品存在無法脫模問題。方法：一、有機(jī)粘結(jié)劑原料配制；二、金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的熱混合；三、制備坯體；四、吹塑脹形；五、脫模；六、低溫?zé)崽幚?；七、高溫?zé)o壓燒結(jié)，即得到金屬中空制品。本發(fā)明將吹塑成形引入金屬粉末成形過程中，脫模后產(chǎn)品完好率達(dá)100%。本發(fā)明用于金屬中空制品成形。
【專利說明】金屬中空制品的粉末吹塑成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及金屬中空制品的成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，對中空制品的需求越來越多，中空制品的材質(zhì)逐漸由塑料擴(kuò)展至金屬或陶瓷材料，對于塑料中空制品可以通過吹塑成形方法獲得，而金屬中空制品往往采用鑄造、超塑成形、組合焊接等工藝獲得，以上工藝成本高、效率低，另外，對于一些熔點高、塑性差的金屬材料，以上工藝也不再適用。傳統(tǒng)的粉末注射或擠出成形可以高效的獲得一些簡單形狀的中空制品，同時非常適合于一些難熔金屬材料，對材料的塑性也沒有特殊要求，然而對于一些異形中空制品以上兩種工藝往往無法脫模，因此不再適用，急需開發(fā)一種新型高效的成形工藝來滿足各種金屬中空制品的需求。
[0003]綜上所述，在傳統(tǒng)異形金屬中空制品工藝中，制品由凹模及凸模兩部分模具模壓而成，成形后的制品，凸模無法從制品中脫出，強(qiáng)行脫出會導(dǎo)致產(chǎn)品破損率達(dá)100% (如圖1所示)，因此，存在無法脫模問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決在現(xiàn)有技術(shù)制備的異形金屬中空制品存在無法脫模問題，而提供金屬中空制品的粉末吹塑成形方法。
[0005]金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0006]一、有機(jī)粘結(jié)劑原料配制:將聚烯烴類高分子材料與蠟混合均勻，得到固體混合物，再向固體混合物中加入潤滑劑，混合均勻，得到有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物；
[0007]所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.5): I;所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.3): I ；
[0008]二、球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的熱混合:先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到80°C _280°C，再加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為800C _280°C，熱混合的時間為0.5h-2h，得到球狀顆粒；
[0009]所述的球形金屬粉末粒徑為I μ m-50 μ m ;所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為1: (0.54-1.2);
[0010]三、制備坯體:將步驟二中制備的球狀顆粒加入到注射成形機(jī)中，通過注射成形制備坯體，塑化溫度為100°c -310°c，注射壓力為20MPa-250MPa，保壓壓力10MPa_160MPa，保壓時間為ls-15s,得到還體；
[0011]四、吹塑脹形:將注射成形的坯體模具更換成凹模，再向坯體內(nèi)通入氣體，氣體壓力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體；
[0012]五、脫模:將貼合模具的脹形坯體外部模具撤出，得到脫模后的中空構(gòu)件坯體；
[0013]六、低溫?zé)崽幚?將脫模后的中空構(gòu)件坯體在真空低溫?zé)崽幚頍Y(jié)爐中低溫處理，低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _670°C，處理時間為10h-30h，得到低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁希?br> [0014]七、高溫?zé)o壓燒結(jié):將低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁显跓o壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為8000C _2150°C，保溫時間為lh-3.5h，最終得到金屬中空制品。
[0015]金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0016]一、有機(jī)粘結(jié)劑原料配制:將聚烯烴類高分子材料與蠟混合均勻，得到固體混合物，再向固體混合物中加入潤滑劑，混合均勻，得到有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物；
[0017]所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.5): I;所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.3): I ；
[0018]二、球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的熱混合:先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到80°C _280°C，再加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為800C _280°C，熱混合的時間為0.5h-2h，得到球狀顆粒；
[0019]所述的球形金屬粉末粒徑為I μ m-50 μ m ;所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為1: (0.54-1.2);
[0020]三、制備坯體:將步驟二中制備的球狀顆粒加入到擠出機(jī)中,通過擠出成形制備坯體，塑化溫度80°C _280°C，擠出速度50r/min-550r/min，得到坯體；
[0021]四、吹塑脹形:向擠出成形的坯體內(nèi)直接通入氣體，氣體壓力控制在
0.5MPa-2.5MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體；
[0022]五、脫模:將貼合模具的脹形坯體外部模具撤出，得到脫模后的中空構(gòu)件坯體；
[0023]六、低溫?zé)崽幚?將脫模后的中空構(gòu)件坯體在真空低溫?zé)崽幚頍Y(jié)爐中低溫處理，低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _670°C，處理時間為10h-30h，得到低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁希?br> [0024]七、高溫?zé)o壓燒結(jié):將低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁显跓o壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為8000C _2150°C，保溫時間為lh-3.5h，最終得到金屬中空制品。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將吹塑成形引入金屬粉末成形過程中，通過注射或擠出成形制備坯體，將坯體脫模，再單獨使用凹型模具，向脫模后的坯體內(nèi)通入氣體，使坯體與凹模完全貼合，在制品成型過程中避免了凸模的使用，因此，凹模左右移動即實現(xiàn)開模，制品可以順利脫出，脫模后產(chǎn)品完好率達(dá)100% (如圖2所示)，解決了異形金屬中空制品在粉末注射或擠出成形中無法脫模的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為傳統(tǒng)金屬中空制品工藝制品成形不意圖，I為凹I旲，2為制品，3為凸豐旲；
[0027]圖2為金屬中空制品的粉末吹塑成形方法制品成形示意圖，I為凹模，2為制品。
【具體實施方式】
[0028]【具體實施方式】一:本實施方式所述的金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0029]一、有機(jī)粘結(jié)劑原料配制:將聚烯烴類高分子材料與蠟混合均勻，得到固體混合物，再向固體混合物中加入潤滑劑，混合均勻，得到有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物；
[0030]所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.5): I;所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.3): I ；
[0031]二、球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的熱混合:先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到80°C _280°C，再加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為800C _280°C，熱混合的時間為0.5h-2h，得到球狀顆粒；
[0032]所述的球形金屬粉末粒徑為I μ m-50 μ m ;所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為1: (0.54-1.2);
[0033]三、制備坯體:將步驟二中制備的球狀顆粒加入到注射成形機(jī)中，通過注射成形制備坯體，塑化溫度為100°c -310°c，注射壓力為20MPa-250MPa，保壓壓力10MPa_160MPa，保壓時間為ls-15s,得到還體；
[0034]四、吹塑脹形:將注射成形的坯體模具更換成凹模，再向坯體內(nèi)通入氣體，氣體壓力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體；
[0035]五、脫模:將貼合模具的脹形坯體外部模具撤出，得到脫模后的中空構(gòu)件坯體；
[0036]六、低溫?zé)崽幚?將脫模后的中空構(gòu)件坯體在真空低溫?zé)崽幚頍Y(jié)爐中低溫處理，低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _670°C，處理時間為10h-30h，得到低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁希?br> [0037]七、高溫?zé)o壓燒結(jié):將低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁显跓o壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為8000C _2150°C，保溫時間為lh-3.5h，最終得到金屬中空制品。
[0038]圖1為傳統(tǒng)金屬中空制品工藝制品成形不意圖，I為凹t旲，2為制品，3為凸|旲；圖2為金屬中空制品的粉末吹塑成形方法制品成形示意圖，I為凹模，2為制品。本實施方式將吹塑成形引入金屬粉末成形過程中，通過注射或擠出成形制備坯體，將坯體脫模，再單獨使用凹型模具，向脫模后的坯體內(nèi)通入氣體，使坯體與凹模完全貼合，在制品成形過程中避免了凸模的使用，因此，凹模左右移動即實現(xiàn)開模，制品可以順利脫出，脫模后產(chǎn)品完好率達(dá)100% (如圖2所示)，通過圖1和圖2對比可知本實施方式解決了異形金屬中空制品在粉末注射或擠出成形中無法脫模的問題。
[0039]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟一中所述的聚烯烴類高分子材料為聚丙烯或聚乙烯；步驟一中所述的蠟為石蠟或蜂蠟；步驟一中所述的潤滑劑為植物油或硬脂酸；步驟一中所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.4): I ;步驟一中所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.25):1。其它與【具體實施方式】一相同。
[0040]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二之一不同的是:步驟二中先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到120 V -200 °C，然后再向密煉機(jī)中加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為120°C _200°C，熱混合的時間為lh-2h，得到球狀顆粒；所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為1: (0.6-1);所述的球形金屬粉末為鋼粉末、鈦粉末、鈮粉末、鎢粉末、鑰粉末或鈷粉末的一種或其中幾種混合物，且所述的球形金屬粉末粒徑為10 μ m-30 μ m。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0041]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:步驟三中將步驟二中制備的球狀顆粒加入到注射成形機(jī)中，通過注射成形制備坯體，塑化溫度為IOO0C -220°c，注射壓力為20MPa-200MPa，保壓壓力10MPa_150MPa，保壓時間為ls_10s，得到坯體。其它與【具體實施方式】一至三相同。[0042]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:步驟四中將注射成形的坯體模具更換成凹模，再向坯體內(nèi)通入氣體，氣體壓力控制在0.5MPa-2MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體。其它與【具體實施方式】一至四相同。
[0043]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同的是:步驟六中低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _660°C,處理時間為10h_25h。其它與【具體實施方式】一至五相同。
[0044]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是:步驟七中燒結(jié)溫度為800°C -2100°C，保溫時間為lh-2h。其它與【具體實施方式】一至六相同。
[0045]【具體實施方式】八:本實施方式所述的金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0046]—、有機(jī)粘結(jié)劑原料配制:將聚烯烴類高分子材料與蠟混合均勻，得到固體混合物，再向固體混合物中加入潤滑劑，混合均勻，得到有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物；
[0047]所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.5): I;所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.3): I ；
[0048]二、球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的熱混合:先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到80°C _280°C，再加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為800C _280°C，熱混合的時間為0.5h-2h，得到球狀顆粒；
[0049]所述的球形金屬粉末粒徑為I μ m-50 μ m ;所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為1: (0.54-1.2);
[0050]三、制備坯體:將步驟二中制備的球狀顆粒加入到擠出機(jī)中，通過擠出成形制備坯體，塑化溫度80°C _280°C，擠出速度50r/min-550r/min，得到坯體；
[0051]四、吹塑脹形:向擠出成形的坯體內(nèi)直接通入氣體，氣體壓力控制在
0.5MPa-2.5MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體；
[0052]五、脫模:將貼合模具的脹形坯體外部模具撤出，得到脫模后的中空構(gòu)件坯體；
[0053]六、低溫?zé)崽幚?將脫模后的中空構(gòu)件坯體在真空低溫?zé)崽幚頍Y(jié)爐中低溫處理，低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _670°C，處理時間為10h-30h，得到低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁希?br> [0054]七、高溫?zé)o壓燒結(jié):將低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁显跓o壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為8000C _2150°C，保溫時間為lh-3.5h，最終得到金屬中空制品。
[0055]圖1為傳統(tǒng)金屬中空制品工藝制品成形不意圖，I為凹t旲，2為制品，3為凸|旲；圖2為金屬中空制品的粉末吹塑成形方法制品成形示意圖，I為凹模，2為制品。本實施方式將吹塑成形引入金屬粉末成形過程中，通過注射或擠出成形制備坯體，將坯體脫模，再單獨使用凹型模具，向脫模后的坯體內(nèi)通入氣體，使坯體與凹模完全貼合，在制品成形過程中避免了凸模的使用，因此，凹模左右移動即實現(xiàn)開模，制品可以順利脫出，脫模后產(chǎn)品完好率達(dá)100% (如圖2所示)，通過圖1和圖2對比可知本實施方式解決了異形金屬中空制品在粉末注射或擠出成形中無法脫模的問題。
[0056]【具體實施方式】九:本實施方式與【具體實施方式】八不同的是:步驟一中所述的聚烯烴類高分子材料為聚丙烯或聚乙烯；步驟一中所述的蠟為石蠟或蜂蠟；步驟一中所述的潤滑劑為植物油或硬脂酸；步驟一中所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.4): I ;步驟一中所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.25): I。其它與【具體實施方式】八相同。
[0057]【具體實施方式】十:本實施方式與【具體實施方式】八或九之一不同的是:步驟二中先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到120 V -200 °C，然后再向密煉機(jī)中加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為120°C _200°C，熱混合的時間為lh-2h，得到球狀顆粒；所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為1: (0.6-1);所述的球形金屬粉末為鋼粉末、鈦粉末、鈮粉末、鎢粉末、鑰粉末或鈷粉末的一種或其中幾種混合物，且所述的球形金屬粉末粒徑為10 μ m-30 μ m。其它與【具體實施方式】八或九相同。
[0058]【具體實施方式】十一:本實施方式與【具體實施方式】八至十之一不同的是:步驟三中將步驟二中制備的球狀顆粒加入到擠出機(jī)中，通過擠出成形制備坯體，塑化溫度800C _200°C，擠出速度50r/min-500r/min。其它與【具體實施方式】八至十相同。
[0059]【具體實施方式】十二:本實施方式與【具體實施方式】八至十一之一不同的是:步驟四中向擠出成形的坯體內(nèi)直接通入氣體，氣體壓力控制在lMPa_2MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體。其它與【具體實施方式】八至十一相同。
[0060]【具體實施方式】十三:本實施方式與【具體實施方式】八至十二之一不同的是:步驟六中低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _660°C，處理時間為10h-25h。其它與【具體實施方式】八至十二相同。
[0061]【具體實施方式】十四:本實施方式與【具體實施方式】八至十三之一不同的是:步驟七中燒結(jié)溫度為800°C -2100°C，保溫時間為lh-2h。其它與【具體實施方式】八至十三相同。
[0062]采用以下實施例驗證本發(fā)明的有益效果:
[0063]實施例一:金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0064]一、有機(jī)粘結(jié)劑原料配制:將聚乙烯與蜂蠟混合均勻，得到固體混合物，再向固體混合物中加入硬脂酸，混合均勻，得到有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物；
[0065]所述的蜂蠟與聚乙烯的質(zhì)量比為1: 8;所述的硬脂酸與聚乙烯的質(zhì)量比為1:8;
[0066]二、球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的熱混合:先將304不銹鋼球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到160°C，然后再向密煉機(jī)中加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為160°C，，熱混合的時間為lh，得到球狀顆粒；
[0067]所述的304不銹鋼球形金屬粉末粒徑為10 μ m-30 μ m ;所述的304不銹鋼球形金屬粉末與有機(jī)粘接劑原料混合物的體積比為14: 11;
[0068]三、制備坯體:將步驟二中制備的球狀顆粒加入到注射成形機(jī)中，通過注射成形制備坯體，塑化溫度為180°C，注射壓力為90MPa，保壓壓力40MPa，保壓時間為3s，得到坯體；
[0069]四、吹塑脹形:將注射成形的坯體模具更換成凹模，再向坯體內(nèi)通入氣體，氣體壓力控制在0.8MPa-lMPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體；
[0070]五、脫模:將貼合模具的脹形坯體外部模具撤出，得到脫模后的中空構(gòu)件坯體；
[0071]六、低溫?zé)崽幚?將脫模后的中空構(gòu)件坯體在真空低溫?zé)崽幚頍Y(jié)爐中低溫處理，低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _560°C，處理時間為16h，得到低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁希?br> [0072]七、高溫?zé)o壓燒結(jié):將 低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁显跓o壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為IlOO0C，保溫時間為2h，最終得到金屬中空制品。[0073]步驟二得到的球狀顆粒通過篩子漏選可知顆粒粒徑為2mm。
[0074]本實施例制備的金屬中空制品通過阿基米德排水法測得制品致密度為98.5%。
[0075]實施例二:金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0076]一、有機(jī)粘結(jié)劑原料配制:將聚丙烯與石蠟混合均勻，得到固體混合物，再向固體混合物中加入大豆油，混合均勻，得到有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物；
[0077]所述的石蠟與聚丙烯的質(zhì)量比為3: 16;所述的大豆油與聚丙烯的質(zhì)量比為I: 13 ；
[0078]二、球形金屬粉末與有機(jī)粘接劑原料混合物的熱混合:先將鈦合金不銹鋼球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到180°C，然后再向密煉機(jī)中加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為180°C，，熱混合的時間為1.5h，得到球狀顆粒；
[0079]所述的鈦合金不銹鋼球形金屬粉末粒徑為10 μ m-30 μ m ;所述的鈦合金不銹鋼球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為111: 89;
[0080]三、制備坯體:將步驟二中制備的球狀顆粒加入到擠出機(jī)中,通過擠出成形制備坯體，塑化溫度180°C,擠出速度300r/min-400r/min,得到還體；
[0081]四、吹塑脹形:向擠出成形的坯體內(nèi)直接通入氣體，氣體壓力控制在IMPa-L 5MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體；
[0082]五、脫模:將貼合模具的脹形坯體外部模具撤出，得到脫模后的中空構(gòu)件坯體；
[0083]六、低溫?zé)崽幚?將脫模后的中空構(gòu)件坯體在真空低溫?zé)崽幚頍Y(jié)爐中低溫處理，低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _660°C，處理時間為18h，得到低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁希?br> [0084]七、高溫?zé)o壓燒結(jié):將低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁显跓o壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為12500C，保溫時間為2h，最終得到金屬中空制品。
[0085]步驟二得到的球狀顆粒通過篩子漏選可知顆粒粒徑為1.5_。
[0086]本實施例制備的金屬中空制品通過阿基米德排水法測得制品致密度為98.6%。
【權(quán)利要求】
1.金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于金屬中空制品的粉末吹塑成形方法是按照以下步驟進(jìn)行的: 一、有機(jī)粘結(jié)劑原料配制:將聚烯烴類高分子材料與蠟混合均勻，得到固體混合物，再向固體混合物中加入潤滑劑，混合均勻，得到有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物； 所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.5): I;所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.3): I ； 二、球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的熱混合:先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到80°C _280°C，再加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為800C _280°C，熱混合的時間為0.5h-2h，得到球狀顆粒； 所述的球形金屬粉末粒徑為1μηι-50μηι ;所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為I: (0.54-1.2)； 三、制備坯體:將步驟二中制備的球狀顆粒加入到注射成形機(jī)中，通過注射成形制備坯體，塑化溫度為100°C _310°C，注射壓力為20MPa-250MPa，保壓壓力10MPa_160MPa，保壓時間為ls_15s，得到坯體； 四、吹塑脹形:將注射成形的坯體模具更換成凹模，再向坯體內(nèi)通入氣體，氣體壓力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體； 五、脫模:將貼合模具的脹形坯體外部模具撤出，得到脫模后的中空構(gòu)件坯體； 六、低溫?zé)崽幚?將脫模后的中空構(gòu)件坯體在真空低溫?zé)崽幚頍Y(jié)爐中低溫處理，低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _670°C，處理時間為10h-30h，得到低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁希? 七、高溫?zé)o壓燒結(jié):將低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁显跓o壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為8000C _2150°C，保溫時間為lh-3.5h，最終得到金屬中空制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步驟一中所述的聚烯烴類高分子材料為聚丙烯或聚乙烯；步驟一中所述的蠟為石蠟或蜂蠟；步驟一中所述的潤滑劑為植物油或硬脂酸；步驟一中所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.4): I ;步驟一中所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.25): I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步驟二中先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到120°C _200°C，然后再向密煉機(jī)中加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為120°C _200°C，熱混合的時間為lh-2h，得到球狀顆粒；所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為1: (0.6-1);所述的球形金屬粉末為鋼粉末、鈦粉末、鈮粉末、鎢粉末、鑰粉末或鈷粉末的一種或其中幾種混合物，且所述的球形金屬粉末粒徑為10 μ m-30 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步驟三中將步驟二中制備的球狀顆粒加入到注射成形機(jī)中，通過注射成形制備坯體，塑化溫度為IOO0C -220°c，注射壓力為20MPa-200MPa，保壓壓力10MPa_150MPa，保壓時間為ls_10s，得到坯體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步驟四中將注射成形的坯體模具更換成凹模，再向坯體內(nèi)通入氣體，氣體壓力控制在0.5MPa-2MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體。
6.金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，是按照以下步驟進(jìn)行的: 一、有機(jī)粘結(jié)劑原料配制:將聚烯烴類高分子材料與蠟混合均勻，得到固體混合物，再向固體混合物中加入潤滑劑，混合均勻，得到有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物； 所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.5): I;所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.3): I ； 二、球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的熱混合:先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到80°C _280°C，再加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為800C _280°C，熱混合的時間為0.5h-2h，得到球狀顆粒； 所述的球形金屬粉末粒徑為1μηι-50μηι ;所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為I: (0.54-1.2)； 三、制備坯體:將步驟二中制備的球狀顆粒加入到擠出機(jī)中，通過擠出成形制備坯體，塑化溫度80°C _280°C，擠出速度50r/min-550r/min，得到坯體； 四、吹塑脹形:向擠出成形的坯體內(nèi)直接通入氣體，氣體壓力控制在0.5MPa-2.5MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體； 五、脫模:將貼合模具的脹形坯體外部模具撤出，得到脫模后的中空構(gòu)件坯體； 六、低溫?zé)崽幚?將脫?！ず蟮闹锌諛?gòu)件坯體在真空低溫?zé)崽幚頍Y(jié)爐中低溫處理，低溫?zé)崽幚淼臏囟瓤刂圃?0°C _670°C，處理時間為10h-30h，得到低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁希? 七、高溫?zé)o壓燒結(jié):將低溫?zé)崽幚砗蟮某尚闻髁显跓o壓燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為8000C _2150°C，保溫時間為lh-3.5h，最終得到金屬中空制品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步驟一中所述的聚烯烴類高分子材料為聚丙烯或聚乙烯；步驟一中所述的蠟為石蠟或蜂蠟；步驟一中所述的潤滑劑為植物油或硬脂酸；步驟一中所述的蠟與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.1-0.4): I ;步驟一中所述的潤滑劑與聚烯烴類高分子材料的質(zhì)量比為(0.05-0.25): I。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步驟二中先將球形金屬粉末放入密煉機(jī)中加熱到120°C _200°C，然后再向密煉機(jī)中加入有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物進(jìn)行熱混合，熱混合的溫度為120°C _200°C，熱混合的時間為lh-2h，得到球狀顆粒；所述的球形金屬粉末與有機(jī)粘結(jié)劑原料混合物的體積比為1: (0.6-1);所述的球形金屬粉末為鋼粉末、鈦粉末、鈮粉末、鎢粉末、鑰粉末或鈷粉末的一種或其中幾種混合物，且所述的球形金屬粉末粒徑為10 μ m-30 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步驟三中將步驟二中制備的球狀顆粒加入到擠出機(jī)中，通過擠出成形制備坯體，塑化溫度800C _200°C，擠出速度 50r/min-500r/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬中空制品的粉末吹塑成形方法，其特征在于步驟四中向擠出成形的坯體內(nèi)直接通入氣體，氣體壓力控制在lMPa_2MPa，使坯體發(fā)生脹形貼合模具，得到貼合模具的脹形坯體。
【文檔編號】B22F3/00GK103433492SQ201310364592
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】盧振, 蔣少松 申請人:哈爾濱工大宇航精工科技有限公司