施加锌硬脂酸的主要功能是极大地降低复合粉末与钢模内表面之间的摩擦系数。这种润滑是一个关键的工艺步骤,它同时保护了压制的Al-TiO2-Gr零件的物理完整性和模具设备的寿命。
通过最大限度地减少侧壁摩擦,锌硬脂酸起到了双重作用:它确保了“生坯”的无瑕疵弹出,以防止表面缺陷,并形成一个屏障,防止铝颗粒粘附到钢模上。
模具保护的力学原理
减少侧壁摩擦
在压制Al-TiO2-Gr等金属基复合材料时,粉末与模具壁接触处会产生显著的阻力。
锌硬脂酸充当一个界面层,显著降低了这种摩擦。这使得压力能够更均匀地分布,并防止粉末在压实过程中“拖拽”钢材表面。
防止冷焊
铝颗粒在压力下对钢具有很高的亲和力,这会导致一种称为冷焊的现象。
如果没有屏障,铝会粘附在模具壁上。锌硬脂酸可以防止这种粘附,阻止材料的堆积,否则材料堆积会改变模具的尺寸和表面光洁度。
促进平稳弹出
由于剪切力,压坯在弹出阶段最容易受到损坏。
润滑剂促进压坯从模具中平稳脱离。这对于防止零件在取出时粘住而可能产生的裂纹或层状缺陷至关重要。
润滑不足的操作风险
生坯的表面完整性
如果不存在摩擦屏障,取出零件所需的弹出力会急剧增加。
这种机械应力会表现为生坯上的表面划痕或裂纹。在达到烧结阶段之前,这些缺陷通常会使零件无法使用。
工具使用寿命
钢模在粉末冶金中代表着一项重大的资本投资。
反复的摩擦和冷焊会加速工具的磨损。通过持续使用锌硬脂酸,可以防止金属直接接触,从而延长钢模的使用寿命并降低更换成本。
对制造质量的影响
为了在Al-TiO2-Gr复合材料生产中获得一致的结果,必须将润滑视为一个关键变量。
- 如果您的主要关注点是组件质量:优先考虑润滑,以消除表面划痕,并确保生坯在弹出过程中保持无裂纹。
- 如果您的主要关注点是资产管理:施加锌硬脂酸以防止冷焊,保持钢制工具的尺寸精度和寿命。
有效的润滑是完美压坯和报废零件之间的决定性因素。
总结表:
| 关键功能 | 主要益处 | 对生产的影响 |
|---|---|---|
| 减少摩擦 | 最大限度地减少侧壁阻力 | 确保压力分布均匀 |
| 防止冷焊 | 阻止铝与钢的粘合 | 保持模具尺寸和光洁度 |
| 促进弹出 | 生坯平稳脱离 | 防止表面裂纹和缺陷 |
| 工具保护 | 减少机械磨损 | 延长昂贵钢模的使用寿命 |
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参考文献
- Salman Ansari, Muhammed Muaz. Electric Resistance Sintering of Al-TiO2-Gr Hybrid Composites and Its Characterization. DOI: 10.3390/su142012980
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .