用于制备经烧结模制件的含巴西棕榈蜡混合物制造技术

技术编号:5435665 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
为了实现下面任务:提供一种用于制备可烧结模制件的混合物,借助该混合物可以在生坯中得到高压制密度;提供了这样的混合物,该混合物包括至少一种金属材料和/或塑料材料以及至少一种压制助剂,其中所述压制助剂含有相对于该压制助剂的总量大约0.5重量%-大约60重量%的至少一种酰胺,和相对于该压制助剂的总量大约40重量%-大约99.5重量%的至少一种巴西棕榈蜡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备经烧结模制件的含巴西棕榈蜡混合物本专利技术涉及用于制备烧结模制件(Formteile )的混合物,该混合物 包括至少 一 种金属材料和/或塑料材料和至少 一 种压制助剂 (Presshilfsmittel),和涉及用于制备该混合物的方法,其用途,相应的 压制助剂和由本专利技术混合物制备的生坯(Grtok6rper)。经烧结的模制件应用广泛,特别是在汽车制造中,并在其中特别用 作发动机和传动机构中的模制件。生产经烧结模制件过程中的难点特别 在于制备具有尽可能高密度的模制件。通过常规粉末冶金方法由可烧结 粉末单步骤或者多步骤压制的模制件(通常称为生坯)在第二步骤中在 保护气氛下经烧结,由此获得坚固和同时形状精确的模制件。这样得到的经烧结模制件的密度主要取决于在第 一 压制步骤中达 到的生坯密度,所谓的压块密度(Grtindicht)(也称为压制密度)。因 此,所力争实现的是在第一压制步骤后已经存在具有尽可能高密度的生 坯。在现有技术中通常应用的用于制备高密度生坯的高压力 (Pressdriicke ) —方面导致压;f莫的高磨损,和另一方面还导致制得生坯 在挤压模中的脱模滑动摩擦。由此,更高的脱模力在压模上带来相应提 高的磨损。此外,高的脱模力引起生坯中不合意的局部后压实和裂紋形 成的风险。由DE 102 44 486 Al已知一种压制助剂,其含有相对于压制助剂的 总量20-60重量%的聚二醇和相对于压制助剂的总量40-75重量%的褐煤 蜡。由此使得能够在800MPa压力下制备具有至少7.14g/cn^的压制密度 的生坯。本专利技术的任务在于,提供用于制备经烧结模制件的混合物,藉此避 免了上述缺陷。该任务通过用于制备经烧结模制件的混合物来实现,该混合物包括 至少一种金属材料和/或塑料材料以及至少一种压制助剂,其中所述压制 助剂含有相对于该压制助剂的总量大约0.5重量%-大约60重量%的至少 一种酰胺,和相对于该压制助剂的总量大约40重量%-大约99.5重量% 的至少一种巴西椋榈蜡。4在本专利技术意义上,作为可烧结的模制件理解为完全由可烧结材料制 备的模制件,另一方面还理解为这样的复合件,该复合件的基体例如可以由含铝或含铁的混合物制备,和与该基体进一步结合的坯体(K加per) 可以由其它材料(例如烧结的或实心的铸钢)或者由实心铸铝(Aluguss ) 制造。反过来,所述复合件也可以例如仅在端面或其表面具有由例如含 铝或含陶瓷混合物构成的经烧结层,而倒过来基体由例如经烧结的或实 心的钢或铸铁制备。经烧结的模制件可以在加热下经校准和/或固化。在本专利技术意义上,金属材料和/或塑料材料特别是金属、陶瓷和/或 塑料成分的粉末或混合物,例如低合金钢、铬镍钢、青铜、镍基合金例 如哈氏合金(Hastalloy)、因康镍合金(Inconel)、金属氧化物、金属 氮化物、金属硅化物等组成的粉末或混合物,还有含铝粉末或混合物, 其中所述混合物还可以包含高熔点成分例如賴等。所用粉末及其颗粒尺 寸取决于各使用目的,其中该选择是相关领域技术人员已知的。优选地, 所述含铁粉末是合金316L、 304L、 Inconel 600、 Inconel 625、 Monel、 Hastalloy B、 X和C、还有Distaloy DHl 。当然也可以使用上述含铁粉末 的混合物。此外,所述金属材料和/或塑料材料还可以完全或部分由塑料 纤维或纤维构成,优选由直径为大约0.1-大约2微米和长度为几微米直 至大约50毫米的纤维构成。此外,特别可以向该金属材料和/或塑料材料添加相应量的碳,以形 成所需合金。在本专利技术意义上,巴西棕榈蜡是密度通常为大约0.990-0.999g/cm3 和熔点特别为大约83-大约86。C的植物蜡。巴西棕榈蜡特别由巴西扇形 棕榈巴西棕榈树(Copernicia prunifera ( Carnaubapalme ))的树叶获得。 示例性的巴西棕榈蜡含有大约85重量%的蜡酸、 -羟基羧酸或肉桂酸与 蜡醇和二醇的酯。此外,巴西棕榈蜡还含有大约3-大约5重量%的游离 蜡酸,特别是巴西棕榈酸和蜡酸,其它醇和二醇,烃和矿物质。还可以 使用不同巴西棕榈蜡的混合物。优选地,在本专利技术意义上,巴西椋榈蜡具有大约8.5-大约10.5范围 的碘值,另外,在本专利技术意义上,巴西棕榈蜡的酸值优选为大约1-大约 4,此外皂化值为大约70-大约83。在本专利技术意义上,酰胺特别选自包括伯、仲和/或叔酰胺的组。此外, 在本专利技术意义上,酰胺优选具有至少一个碳原子数为4-22,优选碳原子数为5-21的烷基。特别优选地,所述酰胺是具有碳原子数为5-21的烷 基的伯酰胺。在本专利技术意义上,还可以向所述压制助剂添加不同酰胺的 混合物,其中所述混合物优选仅含有伯胺。在该混合物中,烷基的链长 特别可以在4-22个碳原子,优选5-21个碳原子的范围内变化。只要在本专利技术内给出了范围或数值,那么通过添加词语大约表 示范围上限和下限不是绝对的值,确切地说,对于相关领域技术人员很 清楚的是,在偏离所述在数字方面限定的上限或下限时仍能成功地实现 本专利技术。其中所述偏离范围可以偏差到距离所给出的上限和/或下限至多 5%。本专利技术的混合物具有很大优势,通过添加所定义的压制助剂达到非 常高的压制密度,该压制密度特别是在仅使用巴西棕榈蜡和酰胺成分时 不能实现的,并超过了由现有技术已知的压制助剂的那些。由此,由本 专利技术的混合物制得的生坯得到了更高的压块强度(Griinfestigkeit)。此 外,还已经表明,利用本专利技术混合物使得能够贯穿从室温(20。C)出发 至大约15(TC的温度范围热压或冷压成生坯。由此使得能够实现本专利技术 的混合物和本专利技术的压制助剂的非常宽的可用性,这大大超越了已知的 压制助剂的可用性,特别是由DE 102 44 486 Al中已知的那些。此外,本专利技术的混合物具有下面优点在生坯压制后在从压;f莫取出 生坯时需要显著降低的脱模压力。其中,在65。C温度和700MPa压力下 脱模压力低于大约170MPa。此外,在由本专利技术的混合物制备模制件时, 与其它由现有技术已知的压制助剂相比,可以由所用压;t莫的冲头施加显 著更高的压力。例如,在单侧压实时,也即本专利技术的混合物在压模中用 下冲头压制时,可用的下冲头压力处于超过400MPa的范围。通过本专利技术的混合物的这些有利性能 一 方面显著降低了所用压模 的磨损,另一方面减少了所制得生坯形成裂紋或者发生局部后压实的风 险。此外,用本专利技术混合物可实现的压制密度接近最终加工的和烧结的 模制件的那些。本专利技术的混合物还可以含有其它成分,特别是润滑剂,其数量优选 为相对于混合物的总量大约0.2-大约5重量%。作为润滑剂一方面可以 考虑自润滑的试剂例如MoS2、 WS2、 BN、石墨和/或其它石友改性剂例如 焦炭,极化石墨等。优选地,向该可烧结混合物添加大约1重量%-大约 3重量%的润滑剂。通过添加上述润滑剂,特别可以赋予所述由可烧结6混合物制备的模制件自润滑的性质。此外,本专利技术的混合物还可以含有碳,其数量相对于该混合物的总量优选为至少0.3重量%,进一步优选为大约0.4重量%-大约1.4重量%, 最多大约3重量%,以形成不同合金。本专利技术的混合物还可以含有其本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备经烧结模制件的混合物,该混合物包括至少一种金属材料和/或塑料材料以及至少一种压制助剂,其中所述压制助剂含有相对于该压制助剂的总量大约0.5重量%-大约60重量%的至少一种酰胺,和相对于该压制助剂的总量大约40重量%-大约99.5重量%的至少一种巴西棕榈蜡。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2006-9-7 102006041944.81. 用于制备经烧结模制件的混合物,该混合物包括至少一种金属材料和/或塑料材料以及至少一种压制助剂,其中所述压制助剂含有相对于该压制助剂的总量大约0.5重量%-大约60重量%的至少一种酰胺,和相对于该压制助剂的总量大约40重量%-大约99.5重量%的至少一种巴西棕榈蜡。2. 权利要求l的混合物,其特征在于,所述酰胺选自包括伯酰胺、 仲酰胺和^又酰胺的纟且。3. 前述权利要求之一的混合物,其特征在于,所述酰胺含有至少一 个具有4-22个碳原子的烷基。4. 前述权利要求之一的混合物,其特征在于,所述酰胺是具有碳原 子数为5-21的烷基的伯酰胺。5. 前述权利要求之一的混合物,其特征在于,所述巴西棕榈蜡具有 大约8.5-大约10.5的碘值。6. 前述权利要求之一的混合物,其特征在于,所述压制助剂在该混 合物中的含量为相对于该混合物的总量大约0.1重量%-大约5重量%的 范围。7. 用于制备根据权利要求l-6之一的混合物的方法,其中 -在第一步骤中一并熔融由压制助剂包含的至少一种酰胺和至少一种巴西棕榈蜡;和-在第二步骤中将根据笫 一 步骤制备的压制助剂添加到所述金属材 料和/或塑料材料中。8. 权利要求7的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:R林德诺D法克斯L温伯特
申请(专利权)人:GKN金属烧结控股有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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