在 Vortex-Equal Channel Angular Pressing (Vo-CAP) 工艺中应用高温固体和喷雾润滑剂是管理金属-模具界面产生的严重摩擦的关键步骤。通过显著降低摩擦系数，这些润滑剂可以降低加工材料所需的机械载荷，并保护样品免受粘附引起的表面缺陷。
Vo-CAP 工艺涉及极高的接触压力和长流动路径，这使得标准加工变得困难。专用润滑是关键的赋能技术，它减少了驱动金属通过复杂通道所需的力，同时确保最终样品保持高表面质量。
管理极端工艺条件
克服高摩擦系数
应用润滑剂（如二硫化钼 (MoS2) 或专用喷雾剂）的主要功能是降低摩擦系数。
在 Vo-CAP 中，金属与模具壁接触的界面会承受巨大的阻力。润滑剂会形成必要的屏障，使金属能够相对于工具滑动而不是研磨。
处理极端接触压力
Vo-CAP 在变形过程中会对材料施加极高的接触压力。
如果没有能够承受这些力的强大润滑剂，巨大的压力很可能会导致润滑膜破裂，从而导致金属直接接触。
导航长流动路径
Vo-CAP 工具的设计涉及金属必须流过的长而复杂的通道。
高温润滑剂有助于这种运动，确保材料能够沿着流动路径的整个长度移动，而不会卡住或需要过大的力。
提高运营效率和质量
降低所需的加工载荷
正确润滑最切实的益处之一是降低压机运行所需的载荷。
通过最大限度地减少摩擦，通过模具推动金属所需的能量和力会大大降低，从而保护机械免受不必要的应力。
防止材料粘附
严重塑性变形中的一个关键风险是金属粘附在模具壁上。
固体和喷雾润滑剂可防止这种粘附，确保样品能够从模具中干净地释放，而不是在高温和高压下粘附在模具上。
提高表面质量
最终产品的状况直接关系到润滑方案。
通过防止粘附和减少摩擦引起的拖拽，润滑剂可确保加工样品的表面保持光滑且无缺陷。
了解运营风险
高温稳定性的必要性
并非所有润滑剂都适用于此工艺；参考资料特别强调了对高温固体润滑剂的需求。
标准润滑剂在 Vo-CAP 的热条件下可能会降解或蒸发。如果润滑剂因高温而失效，摩擦系数将立即飙升，抵消所有益处。
润滑失效的影响
如果润滑屏障不足，后果将是直接且严重的。
该工艺将需要大大增加的载荷才能将金属推过通道。这增加了损坏工具或由于粘附而生产出表面完整性差的样品的风险。
优化 Vo-CAP 工艺
为确保成功加工，润滑剂的选择必须与 Vo-CAP 环境的严酷程度相匹配。
- 如果您的主要重点是设备寿命：优先选择能最大程度降低摩擦系数的润滑剂，以最大限度地减少对压制机械的载荷应力。
- 如果您的主要重点是样品质量：确保润滑剂具有高热稳定性，以防止在长流动路径中发生降解和粘附，从而保证卓越的表面光洁度。
有效的润滑是理论工艺设计与生产高质量、无缺陷金属样品的实际现实之间的桥梁。
摘要表：
| 收益类别 | 对 Vo-CAP 工艺的影响 | 关键结果 |
|---|---|---|
| 减少摩擦 | 降低金属-模具界面的阻力 | 降低能耗和载荷要求 |
| 表面完整性 | 防止金属对金属粘附和粘连 | 光滑、无缺陷的样品表面 |
| 热稳定性 | 抵抗极端加工温度下的降解 | 在长流动路径中保持稳定的润滑 |
| 工具保护 | 最大限度地减少机械应力和磨损 | 延长模具和机械寿命 |
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参考文献
- Hüseyin Beytüt, Şemsettın Temiz. A Novel Hybrid Die Design for Enhanced Grain Refinement: Vortex Extrusion–Equal-Channel Angular Pressing (Vo-CAP). DOI: 10.3390/app15010359
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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