保压时间，或称停留时间，其技术意义在于能够消除前在压坯被顶出之前稳定粉末压坯的内部结构。通过在精确的时间内保持峰值压力，可以使材料经历必要的应力重排和弹性力中和，这对于生坯的结构完整性至关重要。
停留阶段将颗粒的临时排列转变为稳定的固体。停留时间不足无法中和弹性回弹，导致零件在压力释放的瞬间膨胀并断裂。
结构稳定机制
要理解停留时间为何至关重要，必须了解粉末在负载下的微观行为。
应力重排
当粉末被压缩时，颗粒之间会产生显著的内部应力。停留时间为这些颗粒提供了一个必要的窗口，以便它们能够移动和重新排列。
这种重排可以使内部应力分布趋于均匀，从而降低成品中出现薄弱点的可能性。
促进机械互锁
仅靠压缩会将颗粒推到一起，但需要时间来固定它们的结合。
在停留期间，颗粒被强制进入更紧密的配置，在那里它们会发生机械互锁。这种物理结合是生坯（烧结前的压坯）强度的主要来源。
消除弹性恢复
材料在高压下表现得有点像弹簧；它们会试图恢复到原来的形状。
通过保持负载，可以迫使材料屈服并消除在模具内时“弹性恢复”的可能性。这确保了在移除力后形状保持不变。
防止关键缺陷
设定准确的停留时间是防止特定制造故障的主要手段。
排出被困空气
在初始填充过程中，松散粉末中不可避免地会困住空气。
稳定的峰值压力为这些加压空气迁移出压坯提供了时间。如果这些空气仍然被困住，它会产生内部压力，可能导致零件随后破裂。
对抗弹性回弹
“回弹”是压力释放后立即发生的膨胀现象。
如果停留时间太短，储存的弹性能量会导致零件剧烈膨胀。这种不受控制的膨胀是尺寸不准确的主要原因。
避免分层
当由于停留时间不足而发生回弹时，它通常会超过材料的内部结合强度。
这会导致分层，即压坯的层分离或破裂。准确的保压时间可以中和导致这种分离的力。
不精确计时带来的风险
虽然目标是稳定，但该过程需要精确而不是简单地最大化时间。
过早释放的代价
缩短停留时间通常会导致立即失效。
“生坯”将缺乏抵抗顶出过程所需的内部内聚力，导致立即崩裂或在烧结过程中出现的隐藏内部裂缝。
平衡循环效率
虽然主要参考强调需要足够的时间，但对工程师的启示是找到最小有效时间。
您必须保持压力足够长的时间以实现完全的应力松弛和空气排出，但又不能太长以至于在没有获得进一步结构效益的情况下引入效率低下。
为您的目标做出正确选择
确定正确的保压时间取决于您观察到的具体失效模式。
- 如果您的主要重点是提高密度：确保停留时间足够长，以完全排出被困的空气，从而使颗粒能够更紧密地堆积。
- 如果您的主要重点是防止裂缝（分层）：延长保压时间，以确保在工具抬起前完全消除弹性恢复。
最终，准确的停留时间不仅仅是循环中的一个停顿；它是一个主动的加工步骤，在此过程中材料的永久结构得以最终确定。
总结表：
| 机制 | 技术功能 | 对质量的影响 |
|---|---|---|
| 应力重排 | 均衡内部应力分布 | 减少薄弱点和内部裂缝 |
| 机械互锁 | 固定颗粒之间的物理结合 | 提高生坯强度和内聚力 |
| 弹性恢复 | 中和“回弹”能量 | 防止失控膨胀和开裂 |
| 空气排出 | 允许被困空气迁移出去 | 消除内部压力点 |
| 工艺稳定性 | 最终确定永久固体结构 | 确保尺寸精度和耐用性 |
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参考文献
- Abdullah Alotaibi, Katabathini Narasimharao. Iron Phosphate Nanomaterials for Photocatalytic Degradation of Tetracycline Hydrochloride. DOI: 10.1002/slct.202501231
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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