在粉末压制操作中，应用硬脂酸二乙烯基（EBS）蜡可作为关键的高性能脱模润滑剂。其主要作用是极大地降低松散粉末与刚性模具壁界面处的摩擦。这种摩擦的降低是改善生坯压力均匀性、结构完整性和表面质量的基础机制。
在粉末压制中，摩擦是导致不一致性的敌人。EBS蜡通过创建滑动边界来解决这个问题，确保压力均匀地传递到整个部件，防止密度变化，并在脱模过程中保护脆弱的层免受损坏。
优化内部结构
减少壁面摩擦
当粉末被压制时，它自然会抵抗与模具壁的相对运动。EBS蜡涂覆在这些表面上，以显著降低摩擦系数。这使得粉末颗粒在压实过程中能够更自由地就位滑动。
均匀的压力传递
模具壁处的高摩擦通常会导致压力在深入粉末床时下降。通过减轻这种摩擦，EBS蜡允许压力更均匀地传递到整个材料的体积中。
最小化密度梯度
均匀压力的直接结果是均匀密度。没有润滑，部件通常中心密度低、较软，而边缘密度高、较硬。EBS蜡确保“生坯”（压实但未烧结的部件）从顶部到底部保持一致的密度分布。
保持表面质量和完整性
防止分层
在“脱模”或顶出阶段，高摩擦会导致压实的粉末层发生剪切或分离。EBS蜡最大限度地减少了所需的顶出力，有效地防止了分层缺陷。这对于保持部件的结构统一性至关重要。
保护脆弱的梯度层
对于复杂的部件，例如具有梯度层或不同孔隙率的部件，保持结构完整性非常困难。EBS充当保护性缓冲层。它防止模具壁的剪切力撕裂这些精细的内部结构。
确保表面光洁度
EBS的应用对于保护高孔隙率的外层特别有效。这些区域在顶出过程中容易碎裂或表面划伤。蜡确保清洁脱模，保持钛生坯的预期表面质量。
理解权衡
应用一致性
虽然EBS有效，但应用方法很重要。如果蜡不均匀地涂抹在模具壁上，可能导致润滑不一致，重新引入您试图避免的密度梯度。
污染的可能性
EBS是加工助剂，不是材料的永久组成部分。它最终必须被去除（通常在烧尽或烧结阶段）。过量使用可能留下残留物，或者如果烧尽过程与所用润滑剂的量不完全匹配，则会产生空隙。
为您的目标做出正确的选择
为了最大限度地提高EBS蜡在压制操作中的价值，请考虑您的具体制造重点：
- 如果您的主要重点是结构均匀性：使用EBS确保压力深入且均匀地传递，消除部件中心弱的、低密度的区域。
- 如果您的主要重点是复杂/脆弱的几何形状：依靠EBS来降低顶出力，防止多层或多孔设计的开裂和分层。
通过控制模具壁的摩擦，您可以有效地控制整个压制过程的质量和可靠性。
总结表：
| 优势 | 机制 | 结果 |
|---|---|---|
| 减少摩擦 | 润滑模具/粉末界面 | 改善压力传递 |
| 密度均匀性 | 最小化壁面摩擦效应 | 消除中心软、边缘硬的现象 |
| 结构完整性 | 降低所需的顶出力 | 防止分层和开裂 |
| 表面保护 | 提供滑动边界 | 保护脆弱和多孔层 |
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参考文献
- Yadir Torres, José Antonio Rodríguez-Ortiz. Design, processing and characterization of titanium with radial graded porosity for bone implants. DOI: 10.1016/j.matdes.2016.07.135
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
