一种MIM直接成型内部倒扣的方法
技术领域
本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种MIM直接成型内部倒扣的方法。
背景技术
MIM工艺适用于大批量生产形状复杂，高精密度的产品。有些产品结构复杂(如：内部倒扣，螺牙孔等)，模具无法完全成型，需采用后工艺加工无法成型部分(如：CNC)，后加工会造成二次加工公差及高昂成本。部分产品尺寸过小，造成后工艺也无法实现。本发明可以成功解决此类问题，达到MIM净成型产品。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种MIM直接成型内部倒扣的方法，直接达到产品净成型，有效解决MIM后工艺无法加工及加工成本过高的问题，减低了生产成本，提升了产品精度，POM件表面覆盖耐强硝酸腐蚀材料，有效解决脱脂开裂及接触面气孔等问题，得到稳定，表面光滑的制品。
为了达到上述发明目的，本发明采用的具体方案为：
一种MIM直接成型内部倒扣的方法，该方法包括以下几个步骤：
(1)MIM喂料配制：将5％-8％重量的粘结剂和92％-95％重量的铁粉放入混炼机混炼均匀，再通过造粒机将混炼均匀的喂料切割成1-3mm均匀颗粒；
(2)POM镶件制作：先把POM原料在80-90℃干燥机中烘干3-4h,去除水分，再将POM料通过成型机注入设计好的镶件模具中，制作镶件，镶件需按照MIM缩率设计，注塑压力：80-160Pa，模温：80-120℃，在POM件与MIM产品接触表面覆盖一层耐强硝酸腐蚀材料；
(3)MIM生坯成型：将POM镶件放入MIM模具中，POM件需设计定位特征，方便POM与模具精准定位，防止注射压力将其冲偏，利用注射机将以混炼好的喂料注入MIM模具，通过注射，保压，固化制得MIM生坯件，注射压力：80-160Pa，料温：190℃-200℃，模具温度：90℃-130℃；
(4)脱脂：将成型好的MIM生坯放入脱脂炉进行催化剂脱脂，MIM喂料中的POM成分和POM镶件在硝酸催化作用下裂解成甲醛气体，甲醛气体通过脱脂炉加热器燃烧成无害气体，脱脂后的MIM件已经净成型产品的全部特征，催化脱脂温度：110-130℃，脱脂时间：5-7小时，由于POM件与MIM生坯接触面覆盖了一层耐强硝酸腐蚀材料，使POM件与MIM生坯隔离，在脱脂时POM件与MIM生坯分开发生分解反应，防止POM件分裂过快，产生大量气体挤破产品，或避免POM分解产生气体在MIM表面产生孔隙及凹凸不平缺陷；
(5)烧结：将脱脂后的生坯放入中空炉进行烧结，烧结温度：1200-1400℃，烧结时间：17-20h。
进一步，所述粘结剂中POM含量占87-93％。
进一步，所述铁粉粉末要求：D80≤20um。
本发明的有益效果为：
其采用POM(聚醛树脂)作为粘结剂并在酸性气氛中快速催化脱脂，采用长链聚醛树脂作为粘结剂，利用聚醛树脂的极性连接金属粉末，可以适合于很广泛的粉末种类范围，聚醛树脂在酸性气氛催化作用下分解为甲醛，这种分解反应在110℃以上快速发生，是一种直接的气-固转变，有利于控制生坯变形，保证了烧结后的尺寸精度；直接达到产品净成型，有效解决MIM后工艺无法加工及加工成本过高的问题，减低了生产成本，提升了产品精度，POM件表面覆盖耐强硝酸腐蚀材料，有效解决脱脂开裂及接触面气孔等问题，得到稳定，表面光滑的制品。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步描述本发明，但本发明不仅仅限于以下实施例。在本发明的范围内或者在不脱离本发明的内容、精神和范围内，对本发明进行的变更、组合或替换，对于本领域的技术人员来说是显而易见的，且包含在本发明的范围之内。
实施例1：一种MIM直接成型内部倒扣的方法，该方法包括以下几个步骤：
(1)MIM喂料配制：将5％重量的粘结剂和92％重量的铁粉放入混炼机混炼均匀，再通过造粒机将混炼均匀的喂料切割成1mm均匀颗粒；
(2)POM镶件制作：先把POM原料在80℃干燥机中烘干3h,去除水分，再将POM料通过成型机注入设计好的镶件模具中，制作镶件，镶件需按照MIM缩率设计，注塑压力：80Pa，模温：80℃，在POM件与MIM产品接触表面覆盖一层耐强硝酸腐蚀材料；
(3)MIM生坯成型：将POM镶件放入MIM模具中，POM件需设计定位特征，方便POM与模具精准定位，防止注射压力将其冲偏，利用注射机将以混炼好的喂料注入MIM模具，通过注射，保压，固化制得MIM生坯件，注射压力：80Pa，料温：190℃℃，模具温度：90℃℃；
(4)脱脂：将成型好的MIM生坯放入脱脂炉进行催化剂脱脂，MIM喂料中的POM成分和POM镶件在硝酸催化作用下裂解成甲醛气体，甲醛气体通过脱脂炉加热器燃烧成无害气体，脱脂后的MIM件已经净成型产品的全部特征，催化脱脂温度：110℃，脱脂时间：5小时，由于POM件与MIM生坯接触面覆盖了一层耐强硝酸腐蚀材料，使POM件与MIM生坯隔离，在脱脂时POM件与MIM生坯分开发生分解反应，防止POM件分裂过快，产生大量气体挤破产品，或避免POM分解产生气体在MIM表面产生孔隙及凹凸不平缺陷；
(5)烧结：将脱脂后的生坯放入中空炉进行烧结，烧结温度：1200℃，烧结时间：17。
所述粘结剂中POM含量占87。所述铁粉粉末要求：D80≤20um。
实施例2：一种MIM直接成型内部倒扣的方法，该方法包括以下几个步骤：
(1)MIM喂料配制：将6.5％重量的粘结剂和93.5％重量的铁粉放入混炼机混炼均匀，再通过造粒机将混炼均匀的喂料切割成2mm均匀颗粒；
(2)POM镶件制作：先把POM原料在85℃干燥机中烘干3.5h,去除水分，再将POM料通过成型机注入设计好的镶件模具中，制作镶件，镶件需按照MIM缩率设计，注塑压力：120Pa，模温：100℃，在POM件与MIM产品接触表面覆盖一层耐强硝酸腐蚀材料；
(3)MIM生坯成型：将POM镶件放入MIM模具中，POM件需设计定位特征，方便POM与模具精准定位，防止注射压力将其冲偏，利用注射机将以混炼好的喂料注入MIM模具，通过注射，保压，固化制得MIM生坯件，注射压力：120Pa，料温：195℃，模具温度：110℃；
(4)脱脂：将成型好的MIM生坯放入脱脂炉进行催化剂脱脂，MIM喂料中的POM成分和POM镶件在硝酸催化作用下裂解成甲醛气体，甲醛气体通过脱脂炉加热器燃烧成无害气体，脱脂后的MIM件已经净成型产品的全部特征，催化脱脂温度：120℃，脱脂时间：6小时，由于POM件与MIM生坯接触面覆盖了一层耐强硝酸腐蚀材料，使POM件与MIM生坯隔离，在脱脂时POM件与MIM生坯分开发生分解反应，防止POM件分裂过快，产生大量气体挤破产品，或避免POM分解产生气体在MIM表面产生孔隙及凹凸不平缺陷；
(5)烧结：将脱脂后的生坯放入中空炉进行烧结，烧结温度：1300℃，烧结时间：18.5h。
所述粘结剂中POM含量占90％。所述铁粉粉末要求：D80≤20um。
实施例3：一种MIM直接成型内部倒扣的方法，该方法包括以下几个步骤：
(1)MIM喂料配制：将8％重量的粘结剂和95％重量的铁粉放入混炼机混炼均匀，再通过造粒机将混炼均匀的喂料切割成3mm均匀颗粒；
(2)POM镶件制作：先把POM原料在90℃干燥机中烘干4h,去除水分，再将POM料通过成型机注入设计好的镶件模具中，制作镶件，镶件需按照MIM缩率设计，注塑压力：160Pa，模温：120℃，在POM件与MIM产品接触表面覆盖一层耐强硝酸腐蚀材料；
(3)MIM生坯成型：将POM镶件放入MIM模具中，POM件需设计定位特征，方便POM与模具精准定位，防止注射压力将其冲偏，利用注射机将以混炼好的喂料注入MIM模具，通过注射，保压，固化制得MIM生坯件，注射压力：160Pa，料温：200℃，模具温度：130℃；
(4)脱脂：将成型好的MIM生坯放入脱脂炉进行催化剂脱脂，MIM喂料中的POM成分和POM镶件在硝酸催化作用下裂解成甲醛气体，甲醛气体通过脱脂炉加热器燃烧成无害气体，脱脂后的MIM件已经净成型产品的全部特征，催化脱脂温度：130℃，脱脂时间：7小时，由于POM件与MIM生坯接触面覆盖了一层耐强硝酸腐蚀材料，使POM件与MIM生坯隔离，在脱脂时POM件与MIM生坯分开发生分解反应，防止POM件分裂过快，产生大量气体挤破产品，或避免POM分解产生气体在MIM表面产生孔隙及凹凸不平缺陷；
(5)烧结：将脱脂后的生坯放入中空炉进行烧结，烧结温度：1400℃，烧结时间：20h。
所述粘结剂中POM含量占93％。所述铁粉粉末要求：D80≤20um。
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。
