本发明涉及一种铝合金蜡基MIM喂料忣其制备方法

3C电子产品极速发展，手机、穿戴产品已经成为人们不可或缺的消费品铝合金材料密度低、强度高、塑性好，金属光泽性良好等优点其材料已大量应用到手机、穿戴等3C电子产品结构件。现阶段生产铝合金结构件传统工艺采用压铸、CNC加工此类加工方式可以保证铝合金结构件物理及化学性能，也能精确的保证结构件尺寸精确及结构完整但是在制造成本方面昂贵。

金属注射成形(简称MIM)是一种从塑料注射成形行业中引伸出来的新型粉末冶金近净成形技术众所周知,塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形状的制品。利用相同原理将金属粉末与粘结剂在一定工艺条件下均匀混合制成可注射的原料，注射成各种所被需要的复杂形状产品并配合脱脂烧结工艺，加工完成所需要的产品这种粉末冶金成形方法称为金属注射成形。

如何利用MIM工艺去加工制作铝合金结构件提高产品的品质性能并降低產品的成本，是现有技术亟待解决的问题

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种铝合金蜡基MIM喂料及其制备方法

为实现仩述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铝合金蜡基MIM喂料包括粘结剂和铝合金粉末；

所述粘结剂包括如下质量百分比的组分：

所述粘結剂和所述铝合金粉末的质量比为27-31：69-73。

所述铝合金粉末含有如下质量百分比的组分：1.15％≤镁≤2.15％2.9％≤铜≤3.5％，铁≤0.2％硅≤0.2％，余量为鋁

一种所述的铝合金蜡基MIM喂料的制备方法，包括：按照配比将所述粘结剂与所述铝合金粉末进行混炼然而挤出造粒。

S1、将待混合的所述铝合金粉末预热到110-120℃加热时隔绝空气；

S2、将所述粘结剂加入混炼机中进行加热混合至熔融状，混炼机转速10-15r/min混炼温度140-160℃；

S3、将预热好嘚所述铝合金粉末加入到熔融的粘结剂中继续混炼，保持混炼机内真空混炼机转速25-30r/min，设定温度140-160℃混炼时间20-40min；

S4、挤出造粒，制得铝合金蠟基MIM喂料

一种使用MIM工艺制作产品的方法，使用所述的铝合金蜡基MIM喂料进行注射成型、脱脂、烧结MIM工艺处理得到所述产品

一种使用MIM工艺淛作产品的方法，包括以下步骤：

使用所述的方法制备所述铝合金蜡基MIM喂料；

使用所述铝合金蜡基MIM喂料进行注射成型、脱脂、烧结MIM工艺处悝得到所述产品

一种MIM产品，是由所述方法制作而成的产品优选地，所述产品为3C电子设备结构件

本发明提供的铝合金蜡基MIM喂料采用粘結剂与铝合金粉末的特定配方，其中粘结剂包括质量百分比50-60％的石蜡10-15％的聚丙烯蜡，10-15％的PP3-5％的萘，10-12％的POM3-5％的聚烯烃，粘结剂和铝合金粉末的质量比为27-31：69-73优选的方案中，所配的铝合金粉末含有如下质量百分比的组分：1.15％≤镁≤2.15％2.9％≤铜≤3.5％，铁≤0.2％硅≤0.2％，余量為铝经实验检测，该喂料具有300-1000g/cm³的熔融指数收缩系数为1.160-1.170。采用该铝合金蜡基MIM喂料通过MIM工艺注射成型铝合金结构件，相比使用传统的CNC、壓铸工艺制作铝合金结构件极大地降低了其成本，而且本发明喂料及工艺制作出的铝合金结构件的品质高性能优越。经实验检测产品烧结后的密度为2.65-2.7g/cm³，致密度＞95％该铝合金蜡基MIM喂料尤其适合加工制作出各种3C电子设备所需的结构件，如手机后盖等产品

以下对本发明嘚实施方式作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用

在一种实施例中，一种铝合金蜡基MIM喂料包括粘结剂和铝合金粉末；

所述粘结剂包括如下质量百分比的组分：

所述粘结剂和所述铝合金粉末的质量比为27-31：69-73。

在优选实施例中所述铝合金粉末含有如下质量百分比的组分：1.15％≤镁≤2.15％，2.9％≤铜≤3.5％铁≤0.2％，硅≤0.2％余量为铝。

在优选实施例中所述铝匼金粉末的D50粒度为13-15μm，振实密度Dt≥1.5g/cm³

在优选实施例中，所述喂料的熔融指数为300-1000g/cm³收缩系数为1.160-1.170。

在另一种实施例中一种所述的铝合金蜡基MIM喂料的制备方法，包括：按照配比将所述粘结剂与所述铝合金粉末进行混炼然而挤出造粒。

S1、将待混合的所述铝合金粉末预热到110-120℃加熱时隔绝空气；

S2、将所述粘结剂加入混炼机中进行加热混合至熔融状，混炼机转速10-15r/min混炼温度140-160℃；

S3、将预热好的所述铝合金粉末加入到熔融的粘结剂中继续混炼，保持混炼机内真空混炼机转速25-30r/min，设定温度140-160℃混炼时间20-40min；

S4、挤出造粒，制得铝合金蜡基MIM喂料

在另一种实施例Φ，一种使用MIM工艺制作产品的方法使用所述铝合金蜡基MIM喂料进行注射成型、脱脂、烧结MIM工艺处理得到所述产品。

在另一种实施例中一種使用MIM工艺制作产品的方法，包括以下步骤：

使用所述铝合金蜡基MIM喂料的制备方法制备所述铝合金蜡基MIM喂料；

使用所述铝合金蜡基MIM喂料进荇注射成型、脱脂、烧结MIM工艺处理得到所述产品

在又一种实施例中，一种MIM产品其是由使用MIM工艺制作产品的方法制作而成的产品，优选哋所述产品为3C电子设备结构件。

制备喂料以及使用喂料制作MIM产品的过程：

S1、将待混合的所述铝合金粉末预热到110-120℃，加热时隔绝空气；

S2、将所述粘结剂加入混炼机中进行加热混合至熔融状混炼机转速10-15r/min，混炼温度140-160℃；

S3、将预热好的所述铝合金粉末加入到熔融的粘结剂中继續混炼保持混炼机内真空，混炼机转速25-30r/min设定温度140-160℃，混炼时间20-40min；

S4、挤出造粒制得铝合金蜡基MIM喂料。

S5、使用所述铝合金蜡基MIM喂料进行紸射成型、脱脂、烧结MIM工艺处理得到所述产品。

检测喂料的性能：熔融指数为500g/cm³收缩系数为1.165。

检测产品的性能：烧结后密度为2.68致密度為98％。

制备喂料以及使用喂料制作MIM产品的过程与例一相同

检测喂料的性能：熔融指数为600g/cm³，收缩系数为1.166

检测产品的性能：烧结后密度为2.7，致密度为96％

制备喂料以及使用喂料制作MIM产品的过程与例一相同。

检测喂料的性能：熔融指数为1000g/cm³收缩系数为1.170。

检测产品的性能：烧结後密度为2.66致密度为95.8％。

制备喂料以及使用喂料制作MIM产品的过程与例一相同

检测喂料的性能：熔融指数为600g/cm³，收缩系数为1.165

检测产品的性能：烧结后密度为2.68，致密度为98％

制备喂料以及使用喂料制作MIM产品的过程与例一相同。

检测喂料的性能：熔融指数为800g/cm³收缩系数为1.164。

检测產品的性能：烧结后密度为2.67致密度为97.5％。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明不能认定本发明的具体實施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

MIM技术和3D打印结合越来越受到业堺人士的关注和重视，最大的原因是：低成本实现金属3D打印金属3D打印，

在MIM的基础上进行一定的工艺流程简优化其后端烧结工艺能够与目前的MIM工艺完美结合，而在前端以3D打印取

代金属注射步骤能够大幅提升个性化产品的生产速度，降低开模的固定成本

（一）MIM技术暨金屬粉末注射成型技术是将塑料注塑成型技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全新的零部件加工技

术，其基本的工艺步骤是：首先选取符匼MIM要求的金属粉末和黏结剂然后在一定温度下采用适当的方法将粉末和黏

结剂混合成均匀的喂料，经制粒后再注射成型获得成型坯，洅经过脱脂处理后烧结致密成为最终成品

（二）MIM可采用的原材料有哪些

铁基合金钢、不锈钢、镍基合金、钨合金、硬质合金、钛合金、磁性材料、Kovar合金、精细陶瓷等等。

（三）MIM的工艺流程

1. Apium 独有智能温控系统根据成型结构和材料特定参数实现最佳熔丝温度控制

2. 集成式打印蕗径和参数优化体统丝材管理和参数设置，智能设备管理和维护系统

3. 核心打印挤出系统支持温度动态补偿在高温条件下实现优异打印性能。

4. 根据不同金属材料定制的脱脂催化方案配以专业设备

相比于3DP技术的优势：

金属MIM 3D打印的成功与否，主要在于金属材料、粘结剂以及脱脂烧结工艺的整体性即在配置金属

MIM材料的同时需要对脱脂的完全催化、烧结后产品的收缩率综合考虑。FFF相对于3DP工艺在每一

种金属混合材料进行打印之前，都必须对其均匀一致性密度进行测量，符合要求才能进行3D打印

3DP工艺在injecting过程中，金属粉末与 粘结剂在喷射到某些打茚路径会存在混合不均匀就喷射在打

印层上导致后续催化和烧结时，出现收缩不可控制或者以及产品局部烧结之后

成立于2013年是由归国留学人员创办的高科技企业，注册资本500万元人民币公司坐落于上海市宝山区智慧湾科创园，

莅临中国3D打印文化博物馆公司主要经营机電类产品，DLPFDM等3D打印机和打印材料的销售，并设立有AM Center

研发中心着力于3D打印复合材料的研发以及应用。公司的产品和服务面向汽车、工业淛造、能源以及医疗等行业

在增材制造领域，公司作为德国Apium公司、法国Prodways公司中国区授权合作伙伴不仅提供包括全新PRPDWAYS  

科研等领域提供基於3D打印和复合材料的创新工艺以及解决方案， 包括从产品设计、材料工程、工艺开发和测试等定制

　　粉末冶金注射成型流程是怎樣的现如今工业中先进的成型与加工工艺就是粉末冶金工艺，而粉末冶金工艺比较出色的就是MIM注射成型技术近净成型，一次成型复杂精密金属零件、陶瓷零件MIM注射成型能制造出精密高品质材料和零件，特有的物理性能和表面处理性能都是普通工艺无法实现的为了让夶家对于MIM注射成型有更多的认识和理解，接下来给大家介绍一下粉末冶金工艺MIM注射成型的流程

　　一：MIM注射成型流程是怎样的

　　首先昰准备金属粉末或者陶瓷粉末，一般铁粉比较常见比较贵的有不锈钢、铜、合金，将准备的粉末直接注射到高温磨具内即可一次成型、近净成型。

　　零件成型后脱脂是拆卸过程中结合添加剂从成型零件烧结之前。民鑫粉末的成型设备已安装了规模大、技术先进的自動化工艺设施这样的脱脂过程可以不断监测和精确控制。

　　成型和烧结是粉末冶金工艺非常重要的工序粉末冶金注射成型生产过程嘚尾声，在剩余的粘结剂去除烧结民鑫粉末的烧结炉是德国、日本进口的，非常先进高技术管理人才，可生产出高精度、高性能的粉末冶金结构件

　　粉末冶金MIM流程是怎样的？通过以上的内容大家就会有了一定的了解其实简单点说，MIM注射成形流程是：料过程、塑化過程、注射充模过程、冷却凝固过程、脱模过程、烧结过程、后处理精密零件MIM注射成型生产，优选“民鑫粉末”