一種金屬扇輪的制造方法
【專利摘要】一種金屬扇輪的制造方法，用以解決目前金屬扇輪無(wú)法以射出方式成型所衍生的各種問(wèn)題。該金屬扇輪的制造方法其包括：將金屬粉末與高分子粘結(jié)劑混合得到具有流動(dòng)性的射出材料；將該射出材料以射出成型方式制成扇輪生胚；將該扇輪生胚中的高分子粘結(jié)劑脫除以形成扇輪半成品；及對(duì)該扇輪半成品進(jìn)行燒結(jié)，使金屬成分熔融再冷卻成型以獲得金屬扇輪成品。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種制造扇輪的方法，尤其是一種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高于塑膠扇輪的金屬扇 輪的制造方法。 一種金屬扇輪的制造方法

【背景技術(shù)】
[0002] 目前散熱風(fēng)扇的扇輪的材質(zhì)大致上可區(qū)分為塑膠與金屬兩種，其中，相對(duì)于需要 由沖壓制法成型的金屬扇輪，塑膠扇輪能以射出成型的制法成型，具有較小的外型設(shè)計(jì)限 制而被大量地選用。
[0003] 然而，在電子產(chǎn)品輕薄化的趨勢(shì)下，其散熱風(fēng)扇的尺寸也有趨于微小的需求；隨著 扇輪尺寸的減小，小型塑膠扇輪則因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足而容易毀損，特別是葉片部分，在組裝 時(shí)易發(fā)生碎裂的情況，使得業(yè)者紛紛希望能以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較佳的金屬扇輪取而代之。但是，縱 觀目前制造金屬扇輪的技術(shù)，例如中國(guó)臺(tái)灣公告第1379042號(hào)"扇輪結(jié)構(gòu)及其制造方法"、 第M376656號(hào)"扇葉結(jié)構(gòu)改良"、第M300731號(hào)"外旋式馬達(dá)扇葉構(gòu)造"、第M331590號(hào)"多葉 片風(fēng)扇轉(zhuǎn)子"及第M314506號(hào)"風(fēng)扇平衡結(jié)構(gòu)的改良"等專利案，都是以沖壓制法成型金屬 扇輪，但受限于沖壓制法的限制，該現(xiàn)有技術(shù)的制造方法不適用外形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜而多元 的金屬扇輪，此外，該現(xiàn)有技術(shù)的制造方法也無(wú)法制成輪轂與葉片一體成型且壁厚不同的 金屬扇輪，因此，目前制造金屬扇輪的方法仍有加以改善的必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的是提供一種金屬扇輪的制造方法，相對(duì)于沖壓成型的制法，其 扇輪成品的外形結(jié)構(gòu)可較為復(fù)雜而多元。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供一種金屬扇輪的制造方法，可制成輪轂與葉片一體成型 且壁厚不同的金屬扇輪。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種金屬扇輪的制造方法的技術(shù)手段如下： 一種金屬扇輪的制造方法，包含：將金屬粉末與高分子粘結(jié)劑混合得到具有流動(dòng)性的 射出材料；將該射出材料以射出成型方式制成扇輪生胚；將該扇輪生胚中的高分子粘結(jié)劑 脫除以形成扇輪半成品；及對(duì)該扇輪半成品進(jìn)行燒結(jié)，使金屬成分熔融再冷卻成型以獲得 金屬扇輪成品。
[0007] 其中，金屬粉末與高分子粘結(jié)劑的混合比例可以為金屬粉末70-95%，高分子粘結(jié) 劑 5-30%。
[0008] 其中，該高分子粘結(jié)劑可以為聚乙烯、聚丙烯或聚氧化乙烯。
[0009] 其中，該金屬粉末可以為鐵、鋁、銅或金屬合金；另外，該金屬粉末的粒徑最好小于 25 μ m〇
[0010] 其中，該金屬粉末最好為能夠?qū)Т诺慕饘俨牧稀?br> [0011] 其中，該金屬粉末與高分子粘結(jié)劑混合后，可以另進(jìn)行加熱及攪拌的動(dòng)作，使該金 屬粉末與高分子粘結(jié)劑均勻混合得到該射出材料。
[0012] 其中，該扇輪生胚可以通過(guò)熱分解的方式以脫除該高分子粘結(jié)劑；另外，脫除該高 分子粘結(jié)劑的加熱溫度為300°c -500°c。
[0013] 其中，該扇輪生胚可以浸泡于溶劑中以脫除該高分子粘結(jié)劑；另外，該溶劑可以為 三氯乙烯或水。
[0014] 其中，該扇輪半成品進(jìn)行燒結(jié)的溫度可以為1100°C -1400°c。
[0015] 據(jù)此，相對(duì)于沖壓成型的制法，本發(fā)明金屬扇輪的制造方法可借助射出成型手段， 使所制得的扇輪成品的外型結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜而多元；以及，制成的扇輪成品的輪轂與葉片一 體成型且壁厚不同。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是本發(fā)明金屬扇輪的制造方法的制作流程圖。
[0017] 圖2是利用本發(fā)明金屬扇輪的制造方法制得的一金屬扇輪。
[0018] 圖3是圖2的金屬扇輪的另一視角結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 【符號(hào)說(shuō)明】 1金屬扇輪 11輪轂 12 葉片 13墊塊 S1 射出材料制備步驟 S2射出成型步驟 S3 脫脂步驟 S4燒結(jié)步驟。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 為讓本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較 佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下： 如圖1所示，本發(fā)明金屬扇輪的制造方法是以金屬材質(zhì)制造扇輪，其制造流程包含：射 出材料制備步驟S1 :將金屬粉末與高分子粘結(jié)劑混合得到具有流動(dòng)性的射出材料；射出成 型步驟S2 :將該射出材料以射出成型方式制成扇輪生胚；脫脂步驟S3 :將該扇輪生胚中的 高分子粘結(jié)劑脫除以形成扇輪半成品；及燒結(jié)步驟S4 :對(duì)該扇輪半成品進(jìn)行燒結(jié)，使金屬 成分熔融以獲得金屬扇輪成品。
[0021] 具體而言，在上述射出材料制備步驟S1中，該射出材料是由金屬粉末與高分子粘 結(jié)劑混合而得，兩者的混合比例可以為金屬粉末7(Γ95%，高分子黏結(jié)劑5~30%，使該射出材 料具有流動(dòng)性以便射出成型；其中，該高分子粘結(jié)劑可為聚乙烯、聚丙烯或聚氧化乙烯等高 分子化合物，該金屬粉末則可為鐵、鋁、銅或金屬合金等材質(zhì)，且該金屬粉末的粒徑最好小 于25 μ m，用以在后續(xù)工藝中獲得較佳的燒結(jié)密度。另外，為提升金屬粉末與高分子粘結(jié)劑 的混合均勻度，并確保該射出材料具有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性，金屬粉末與高分子粘結(jié)劑混合后，還 可以進(jìn)行加熱及攪拌的動(dòng)作，使金屬粉末能均勻地分布在高分子粘結(jié)劑之中。另外，當(dāng)該金 屬粉末選擇為能夠?qū)Т诺慕饘俨牧?例如：鐵或含鐵合金）時(shí)，最后制得的金屬扇輪成品可 不必在其輪轂的內(nèi)周面設(shè)置封磁件，可由該金屬扇輪本身提供封磁的效果，因此能進(jìn)一步 地減少扇輪構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)提升組裝效率的效果。
[0022] 在上述射出成型步驟S2中，該射出材料是通過(guò)射出及射入扇輪模具的模穴中，在 冷卻后成型的所述扇輪生胚。其中，該扇輪生胚包含了輪轂與葉片的部分，且由于該扇輪生 胚是通過(guò)射出方式成型，因此可具有高形狀復(fù)雜度、壁厚、高精密度、高量產(chǎn)性等射出成型 方法的制造優(yōu)點(diǎn)；如此，該扇輪生胚的外型設(shè)計(jì)限制較少，不僅形狀可較為復(fù)雜，尺寸精度 也可以輕易掌握，甚至可使輪轂與葉片一體成型且壁厚不同，只要改變扇輪模具的設(shè)計(jì)，就 能依據(jù)需求改變所要成型的該扇輪生胚外型，并于后續(xù)工藝加工后得到相對(duì)應(yīng)的金屬扇輪 成品；此外，借助一體成型制造的扇輪，還可以節(jié)省組裝輪轂與葉片的成本，并提升扇輪的 強(qiáng)度及可靠度。
[0023] 在上述脫脂步驟S3中，可選擇將該扇輪生胚浸泡于溶劑(例如：三氯乙烯或水） 中，以利用溶劑淬取（Solvent Extraction)該扇輪生胚中的高分子粘結(jié)劑，使高分子粘 結(jié)劑自該扇輪生胚中脫除，并獲得所述扇輪半成品，以使該扇輪半成品可恢復(fù)金屬材質(zhì)的 剛性及延展性等材料特性?；蛘撸部梢赃x擇將該扇輪生胚置于燒結(jié)爐中加熱，通過(guò)熱分 解的方式令高分子粘結(jié)劑自該扇輪生胚中脫除，以加速該扇輪生胚的熱脫脂速率，縮短生 產(chǎn)周期；其中，該燒結(jié)爐中的加熱溫度以可熱分解該高分子粘結(jié)劑的溫度為原則，例如為 300。。?500。。。
[0024] 在上述燒結(jié)步驟S4中，該扇輪半成品可置于燒結(jié)爐中加熱，借助高溫?zé)Y(jié)，使 金屬成分重新熔融而致密化，以獲得所述金屬扇輪成品。其中，若前述脫脂步驟S3是將 扇輪生胚置于燒結(jié)爐中加熱以脫除高分子粘結(jié)劑，則已脫除高分子粘結(jié)劑的扇輪半成品 可繼續(xù)留于該燒結(jié)爐中進(jìn)行該燒結(jié)步驟S4 ;S卩，該燒結(jié)爐可進(jìn)一步地將爐內(nèi)溫度提升到 1100°C?1400°C左右，使該扇輪半成品重新熔融再冷卻成型。
[0025] 如圖2及圖3所示，其為利用上述制造方法制成的金屬扇輪1，該金屬扇輪1包含 一個(gè)輪轂11及數(shù)個(gè)葉片12,該數(shù)個(gè)葉片12環(huán)設(shè)于該輪轂11的外周面，并與該輪轂11 一體 相連。其中，該輪轂11的壁厚可以大于各該葉片12的壁厚，使該輪轂11具有足夠的結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度以供轉(zhuǎn)軸及磁性件(未示）等構(gòu)件組裝結(jié)合；各該葉片12的壁厚可降至0. 3_以下(較 佳達(dá)0. 2mm)，本發(fā)明所述制造方法可制成壁厚較薄的各該葉片12,進(jìn)一步減少整體金屬扇 輪1的材料成本，同時(shí)達(dá)到使該金屬扇輪1輕量化的效果。此外，相對(duì)于相同壁厚的塑膠材 質(zhì)葉片，金屬材質(zhì)葉片12的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度顯然較佳，因此將該金屬扇輪1與其他散熱風(fēng)扇構(gòu)件 組裝結(jié)合時(shí)，該金屬扇輪1的葉片12將不易發(fā)生碎裂的情況，可有效降低扇輪的折損率，避 免增加不必要的成本負(fù)擔(dān)。
[0026] 另外，通過(guò)射出方式成型，該金屬扇輪1的外型設(shè)計(jì)限制較少，可較為復(fù)雜而多 元，如圖2所示的金屬扇輪1，其制造時(shí)還可以同時(shí)在輪轂11中成型數(shù)個(gè)不同于輪轂11高 度的墊塊13,以便組裝磁性件時(shí)可調(diào)整磁性件的高度；S卩，該金屬扇輪1不必額外通過(guò)機(jī)械 加工的方式銑修各墊塊13的高度，可降低該金屬扇輪1的制造成本，及提升該金屬扇輪1 的制造效率。
[0027] 綜上所述，相對(duì)于沖壓成型的制法，本發(fā)明金屬扇輪的制造方法可借助射出成型 手段，使所制成的扇輪成品的外型結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜而多元。
[0028] 本發(fā)明金屬扇輪的制造方法，可使制得的扇輪成品的輪轂與葉片一體成型且壁厚 不同。
[0029] 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施范圍；故， 凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍及創(chuàng)作說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā) 明專利涵蓋之范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種金屬扇輪的制造方法，其特征在于，包含： a) 將金屬粉末與高分子粘結(jié)劑混合得到具有流動(dòng)性的射出材料； b) 將該射出材料以射出成型方式制成扇輪生胚； c) 將該扇輪生胚中的高分子粘結(jié)劑脫除以形成扇輪半成品；及 d) 對(duì)該扇輪半成品進(jìn)行燒結(jié)，使金屬成分熔融再冷卻成型以獲得金屬扇輪成品。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 金屬粉末與高分子粘結(jié)劑的混合比例為金屬粉末70-95%，高分子粘結(jié)劑5-30%。
3. 如權(quán)利要求1所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 該高分子粘結(jié)劑為聚乙烯、聚丙烯或聚氧化乙烯。
4. 如權(quán)利要求1所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 該金屬粉末為鐵、鋁、銅或金屬合金。
5. 如權(quán)利要求1所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 該金屬粉末的粒徑小于25 μ m。
6. 如權(quán)利要求1所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 該金屬粉末為能夠?qū)Т诺慕饘俨牧稀?br> 7. 如權(quán)利要求1所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 該金屬粉末與高分子粘結(jié)劑混合后，另進(jìn)行加熱及攪拌的動(dòng)作，使該金屬粉末與高分 子粘結(jié)劑均勻混合得到該射出材料。
8. 如權(quán)利要求1所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 該扇輪生胚是通過(guò)熱分解的方式以脫除該高分子粘結(jié)劑。
9. 如權(quán)利要求8所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 脫除該高分子粘結(jié)劑的加熱溫度為300°C _500°C。
10. 如權(quán)利要求1所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 該扇輪生胚是浸泡于溶劑中以脫除該高分子粘結(jié)劑。
11. 如權(quán)利要求10所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 該溶劑為三氯乙烯或水。
12. 如權(quán)利要求1所述的金屬扇輪的制造方法，其特征在于： 該扇輪半成品進(jìn)行燒結(jié)的溫度為ll〇〇°C -1400°C。
【文檔編號(hào)】B22F5/00GK104117677SQ201310142793
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】李朝勛 申請(qǐng)人:昆山廣興電子有限公司