CN102554234A - 一种金属注塑成型结构件的加工方法及其支撑治具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属注塑成型结构件的加工方法及其支撑治具，其中，包括以下步骤：A、将金属粉末与粘接剂混合形成混料；B、将所述混料置入注塑机内，注塑成型，得到成型坯件；C、将所述成型坯件置入脱脂炉进行脱脂，得到脱脂坯件；D、将所述脱脂坯件由一支撑治具贴合支撑，再将两者放入烧结炉中共同烧结，烧结时间为30-40h，温度1200℃-1400℃；其中所述D步骤中，所述支撑治具采用与所述结构件相同的材料制作而成。由于在烧结过程中采用与所述结构件相同材料的支撑治具贴合支撑后共同烧结，大大的减小了所述结构件的变形量；所述结构件与支撑治具的收缩率相同，烧结完成后所述结构件与所述支撑治具很容易分开。
Description
技术领域
本发明涉及领域金属注塑成型领域，更具体的说涉及的是一种金属注塑成型结构件的加工方法改进。
背景技术
金属注塑成型（Metal Injection Molding，简称MIM）是一种将金属粉末与其粘结剂的增塑混合料注射于模型中的成形方法。它是先将所选粉末与粘结剂进行混合，然后将混合料进行制粒再注射成形所需要的形状。聚合物将其粘性流动的特征赋予混合料，而有助于成形、模腔填充和粉末装填的均匀性。成形以后排除粘结剂，再对脱脂坯件进行烧结。烧结产品不仅具有与塑料注射成形法所得制品一样的复杂形状和高精度，而且具有与锻件接近的物理、化学与机械性能。该工艺技术适合大批量生产小型、精密、三维形状复杂以及具有特殊性能要求的金属零部件的制造。
现有技术中的烧结方式是在金属注塑成型完成后，根据零件的形状将零件有序排列在平面石墨烧结支撑板上，再放入烧结炉中进行烧结。采用这种烧结方式主要存在以下缺点：复杂的零件内部得不到有效支撑，烧结过程中由于应力、重力等的影响，容易造成零件变形，后续很难以矫形；零件在烧结后收缩率在15-20%之间，支撑板如果设置结构支撑零件的内部结构，零件烧结完成后收缩扣住支撑板导致零件与支撑件难以分开，从而导致零件难以取出。
因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种金属注塑成型结构件的加工方法及其支撑治具，以解决烧结过程中零件变形及零件难以从支撑件上取出的问题。
本发明的技术方案如下：
一种金属注塑成型结构件的加工方法，其中，包括以下步骤：A、将金属粉末与粘接剂混合形成混料；B、将所述混料置入注塑机内，注塑成型，得到成型坯件；C、将所述成型坯件置入脱脂炉进行脱脂，得到脱脂坯件；D、将所述脱脂坯件由一支撑治具贴合支撑，再将所述脱脂坯件与所述支撑治具放入烧结炉中共同烧结，烧结时间为30-40h，温度1200℃-1400℃；其中所述D步骤中，所述支撑治具采用与所述结构件相同的材料制作而成。
所述的加工方法，其中，所述D步骤后还包括以下步骤：E、对所述烧结件进行后加工，所述后加工包括加工浇口、矫形。
所述的加工方法，其中，所述A步骤还包括：A1、将所述混料通过制粒机器加工成小颗粒。
所述的加工方法，其中，所述支撑治具采用混料，注塑成型，脱脂工艺制作而成。
所述的加工方法，其中，所述支撑治具底部设置为平面结构，所述支撑治具上用于支撑所述结构件的支撑面与所述结构件内表面完全贴合。
一种用于金属注塑成型结构件加工方法的支撑治具，其中，所述支撑治具采用与所述结构件相同的材料制作而成。
所述的支撑治具，其中，所述支撑治具采用混料，注塑成型，脱脂工艺制作而成。
所述的支撑治具，其中，所述支撑治具底部设置为平面结构，所述支撑治具上用于支撑所述结构件的支撑外表面与所述结构件内表面完全贴合。
本发明所提供的一种金属注塑成型结构件的加工方法及其支撑治具，由于在烧结过程中采用与所述结构件相同材料的支撑治具贴合支撑后共同烧结，所述结构件的内部得到了有效的支撑，大大的减小了所述结构件的变形量；同时由于所述结构件与所述支撑治具采用相同材料制作，所述结构件与支撑治具的收缩率相同，烧结完成后所述结构件与所述支撑治具很容易分开。
附图说明
图1是本发明一种金属注塑成型结构件加工方法的工艺流程图。
图2是本发明待加工的结构件的结构示意图。
图3是本发明烧结时的支撑治具的结构示意图。
图4是本发明待加工的结构件与支撑治具的装配结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式。
本发明公开了一种金属注塑成型结构件的加工方法，其加工工艺流程如图1所示，包括以下步骤：
步骤S110、将金属粉末与粘接剂混合形成混料；所述金属粉末与所述粘接剂的比例约为3 ：2，所述金属粉末主要是不锈钢，其常用材质型号是SUS316L、SUS17-4H或SUS440C等。
步骤S120、将所述混料置入注塑机内，注塑成型，得到成型坯件；将所述混料置入注塑机后，将所述混料熔融，再利用注塑机的液压杆将熔融的混料注射入模腔内，最后模腔开模取出产品得到成型坯件。
步骤S130、将所述成型坯件置入脱脂炉进行脱脂，得到脱脂坯件；脱脂时间为20小时-30小时，温度为200℃-500℃，分3到4级逐级提高温度，从成型坯件中脱出30%-50%的粘接剂，在高温条件下，粘接剂部分挥发，使成型坯件形成部分通孔状，得到脱脂坯件。
步骤S140、将所述脱脂坯件由一支撑治具贴合支撑，再将所述脱脂坯件与所述支撑治具放入烧结炉中共同烧结，烧结时间为30-40h，温度1200℃-1400℃；其中，所述支撑治具采用与所述结构件相同的材料制作而成。。在烧结过程中，脱脂坯件的部分通孔状会致密化，同时所述脱脂坯件与所述支撑治具会共同收缩，收缩率为15%-20%。
由于在烧结过程中采用于所述结构件相同材料的支撑治具贴合装配后共同烧结，所述结构件的内部得到了有效的支撑，大大的减小了所述结构件的变形量；同时由于所述结构件与所述支撑治具采用相同材料制作，所述结构件与支撑治具的收缩率相同，烧结完成后所述结构件与所述支撑治具很容易分开。
在烧结完成后，根据需要还包括步骤S150，步骤S150、对烧结件进行后加工。如果不需要后加工的，所述烧结件即为最终的结构件；如果需要后加工的，例如加工浇口，矫形等，后加工完成后，即可得到最终的结构件。
其中，步骤S110还包括：S111、将所述混料通过制粒机器加工成小颗粒。将所述混料通过制料机切成米粒大小的小颗粒状，得到料粒，便于注塑成型中混料的熔化，可以加快熔化的速度。
所述支撑治具采用混料，注塑成型，脱脂工艺制作而成，采用与烧结前的脱脂坯件相同的工艺制作而成，再将所述支撑治具与脱脂坯件共同烧结，由于采用同种材料，并且是由相同工艺制作而成，因此，两者在烧结过程中的收缩率相同，烧结完成后所述结构件与所述支撑治具很容易分开，所述支撑治具采用与脱脂坯件相同的工艺，还可以节省设计加工所述支撑治具所需要的工艺时间。
所述支撑治具底部设置为平面结构，可以方便将所述支撑治具平稳的置于所述烧结炉中，所述支撑治具上用于支撑所述结构件的支撑面与所述结构件内表面完全贴合，这样所述结构件就可得到所述支撑治具的完全支撑，达到了全面支撑目的。
本发明还公开了一种用于金属注塑成型结构件加工方法的支撑治具，所述结构件为手机的金属零部件，所述支撑治具采用与所述结构件相同的材料制作而成。所述结构件与支撑治具的收缩率相同，烧结完成后所述结构件与所述支撑治具很容易分开。具体的，所述支撑治具采用与所述结构件相同的工艺注塑成型。可以节省设计加工所述支撑治具所需要的工艺时间。具体的，所述支撑治具底部设置为平面结构，可以方便将所述支撑治具平稳的置于所述烧结炉中，所述支撑治具上用于支撑所述结构件的支撑面与所述结构件内表面完全贴合，这样所述结构件就可得到所述支撑治具的完全支撑，达到了全面支撑目的。
如图2结合图3、图4所示，图2是待加工的结构件100的结构示意图，图3是烧结时的支撑治具200的结构示意图，图4是待加工的结构件100与支撑治具200的装配结构示意图。所述结构件100的原材料的材质为SUS316L，加工方法如下：
首先将SUS316L粉末与粘接剂混合形成混料；所述SUS316L粉末与所述粘接剂的比例约为3 ：2。
然后将所述混料通过制粒机器加工成小颗粒。将所述混料通过制料机切成米粒大小的小颗粒状，得到料粒，便于注塑成型中混料的熔化，可以加快熔化的速度。
再将所述料粒置入注塑机内，注塑成型，得到成型坯件；将所述混料置入注塑机后，将所述混料熔融，再利用注塑机的液压杆将熔融的混料注射入模腔内，最后模腔开模取出产品得到成型坯件。
再将所述成型坯件置入脱脂炉进行脱脂，得到脱脂坯件；脱脂时间为20小时至30小时，温度为200℃-500℃，分3到4级逐级提高温度，从成型坯件中脱出30%-50%的粘接剂，在高温条件下，粘接剂部分挥发，使成型坯件形成部分通孔状，得到脱脂坯件。
再将所述脱脂坯件由一支撑治具贴合支撑，如图4所示，再将所述脱脂坯件与所述支撑治具放入烧结炉中共同烧结，烧结时间为30-40h，温度1200℃-1400℃；其中所述D步骤中，所述支撑治具采用与所述结构件相同的材料制作而成。在烧结过程中，脱脂坯件的部分通孔状会致密化。同时所述脱脂坯件与所述支撑制具会共同收缩。由于所述结构件100与所述支撑治具200采用的是相同的材料，因此两者的收缩率相同，烧结完成后很容易将所述结构件100与所述支撑治具200分离，不会造成所述结构件100的变形。同时，由于所述结构件100与所述支撑治具200为贴合装配，所述结构件100的内部得到了有效的支撑，大大的减小了所述结构件100在烧结过程中的变形量。并且，所述支撑治具底部设置为平面结构，可以方便将所述支撑治具平稳的置于所述烧结炉中，所述支撑治具上用于支撑所述结构件的支撑面与所述结构件内表面完全贴合，这样所述结构件就可得到所述支撑治具的完全支撑，达到了全面支撑目的，大大的减小了所述结构件100在烧结过程中的变形，所述支撑治具采用混料，注塑成型，脱脂工艺制作而成，采用与烧结前的脱脂坯件相同的工艺制作而成，再将所述支撑治具与脱脂坯件共同烧结，由于采用同种材料，并且是由相同工艺制作而成，因此，两者在烧结过程中的收缩率相同，烧结完成后所述结构件与所述支撑治具很容易分开，所述支撑治具采用与脱脂坯件相同的工艺，还可以节省设计加工所述支撑治具所需要的工艺时间。
最后对烧结件进行后加工得到所述结构件100。在烧结环节采用相同材质的支撑治具200贴合装支撑，大大的减小了所述结构件100的变形，同时所述结构件100与所述支撑治具200很容易分离。因此提升了生产所述结构件100的合格率。
与现有技术中的相比，本发明所提供的一种金属注塑成型结构件的加工方法及其支撑治具，由于在烧结过程中采用与所述结构件相同材料的支撑治具贴合装配后共同烧结，所述结构件的内部得到了有效的支撑，大大的减小了所述结构件的变形量；同时由于所述结构件与所述支撑治具采用相同材料制作，所述结构件与支撑治具的收缩率相同，烧结完成后所述结构件与所述支撑治具很容易分开。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种金属注塑成型结构件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将金属粉末与粘接剂混合形成混料；
B、将所述混料置入注塑机内，注塑成型，得到成型坯件；
C、将所述成型坯件置入脱脂炉进行脱脂，得到脱脂坯件；
D、将所述脱脂坯件由一支撑治具贴合支撑，再将所述脱脂坯件与所述支撑治具放入烧结炉中共同烧结，烧结时间为30-40h，温度1200℃-1400℃；
其中所述D步骤中，所述支撑治具采用与所述结构件相同的材料制作而成。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述D步骤后还包括以下步骤：
E、对所述烧结件进行后加工，所述后加工包括加工浇口、矫形。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述A步骤还包括：A1、将所述混料通过制粒机器加工成小颗粒。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述支撑治具采用混料，注塑成型，脱脂工艺制作而成。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述支撑治具底部设置为平面结构，所述支撑治具上用于支撑所述结构件的支撑面与所述结构件内表面完全贴合。
6.一种用于如权利要求1所述加工方法的支撑治具，其特征在于，所述支撑治具采用与所述结构件相同的材料制作而成。
7.根据权利要求6所述的支撑治具，其特征在于，所述支撑治具采用混料，注塑成型，脱脂工艺制作而成。
8.根据权利要求6所述的支撑治具，其特征在于，所述支撑治具底部设置为平面结构，所述支撑治具上用于支撑所述结构件的支撑外表面与所述结构件内表面完全贴合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120711 |