模具壁摩擦会在冷压件内部产生显著的密度变化。它在粉末与模具壁之间产生阻力，阻止压实压力均匀地传递到整个材料中。这直接导致最终部件的密度分布不均。
模具壁摩擦会破坏压实过程中压力的均匀传递，导致零件内部产生密度梯度。这种不均匀性是刚性模具压实的特有特征，而在等静压工艺中则可以有效消除。
密度变化的力学原理
边界处的阻力
在冷压过程中，当粉末颗粒与模具的刚性壁接触时会发生摩擦。当冲头施加力时，这种摩擦会产生拖曳效应，阻碍粉末的移动。
不均匀的压力传递
这种阻力会阻止全部压实力均匀地到达粉末柱的所有区域。因此，靠近移动冲头或远离模具壁的区域可能密度较高，而其他区域则压实程度较低。
压实方法的比较
冷压的限制
模具壁摩擦的存在是标准冷压技术的固有特征。它对零件内部结构的均匀性设定了物理限制。
等静压替代方案
等静压压实为解决这个问题提供了独特的方案。如技术比较所示，等静压工艺中不存在模具壁摩擦。
产生的均匀性
由于等静压通过流体从各个方向均匀施加压力，因此避免了与刚性模具相关的壁面拖曳。与冷压件相比，这使得部件的密度分布更加均匀。
理解权衡
结构不一致
模具壁摩擦的主要缺点是产生的零件结构不均匀。密度不均意味着同一零件的不同部分可能具有不同的强度、孔隙率和机械完整性。
变形的可能性
压制过程中产生的密度梯度通常会导致后续加工步骤（如烧结）中的收缩不均。这可能导致零件翘曲或变形，使得尺寸控制比无摩擦工艺更困难。
为您的目标做出正确选择
为了管理模具壁摩擦的影响，您必须根据您的质量要求来选择制造方法。
- 如果您的主要关注点是最大程度的结构均匀性：选择等静压压实，因为它消除了模具壁摩擦及其产生的密度梯度。
- 如果您的主要关注点是利用标准的冷压：您必须考虑到由壁面摩擦引起的不可避免的密度不均及其对零件性能的潜在影响。
了解摩擦的作用有助于您预测最终零件可能出现结构弱点的位置。
总结表：
| 特征 | 冷压（刚性模具） | 等静压 |
|---|---|---|
| 压力源 | 单轴（冲头） | 全向（流体） |
| 摩擦源 | 高模具壁摩擦 | 可忽略/不存在 |
| 密度分布 | 不均匀（梯度） | 高度均匀 |
| 烧结行为 | 可能翘曲 | 均匀收缩 |
| 结构完整性 | 强度/孔隙率变化 | 一致的强度 |
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