石墨润滑剂悬浮液的应用是一个关键的工艺步骤，旨在解决铁粉压实过程中固有的机械和热挑战。主要而言，这一层可最大限度地减少粉末柱与赛隆模具壁之间的摩擦，以确保压力均匀，同时充当防止工艺过程中产生的局部高温的保护屏障。
核心见解 虽然润滑在粉末冶金中是为了提高密度而普遍采用的，但在赛隆模具中，石墨层起着独特而至关重要的作用，可以延长工具寿命。它充当牺牲性热屏蔽，防止陶瓷模具在电容放电压实产生的强烈局部热量下退化。
摩擦和压力的力学原理
减少侧壁摩擦
当铁粉被压缩时，粉末颗粒与静态模具壁之间自然会产生摩擦。
涂覆石墨会产生一个滑动界面，显著减少这种阻力。这确保了冲头施加的力能够有效地传递到粉末柱中，而不是被模具壁吸收。
实现密度均匀
侧壁的高摩擦通常会导致密度梯度，即边缘致密但中心保持多孔。
通过润滑赛隆模具壁，压力分布变得更加均匀。这使得得到的“生坯”（压实的粉末零件）在其几何形状上具有一致的密度，这对于结构完整性至关重要。
保护模具和零件
便于顺利脱模
将压实后的零件从模具中取出时会产生显著的拉应力和阻力。
如果没有润滑剂界面，铁压坯会粘附在陶瓷壁上，导致开裂、表面层剥落或边缘崩边。石墨可确保顺利脱模，保持铁零件的表面光洁度。
充当热障
电容放电压实会产生快速、局部的 եւ 高温，以粘合铁颗粒。
石墨层在高温铁和赛隆陶瓷之间提供了一个必要的保护屏障。这种热屏蔽对于防止热冲击或化学反应至关重要，从而显著延长昂贵的赛隆模具的使用寿命。
理解操作风险
涂覆不足的后果
石墨的保护作用完全取决于悬浮液层的完整性。
如果涂覆不均匀或太薄，屏障在高压下会失效。这可能导致立即发生局部咬合（卡死），铁粘附在赛隆上，在脱模过程中可能损坏模具。
平衡润滑和污染
虽然石墨是一种优异的高温润滑剂，但它会将异物引入工艺过程。
操作员必须确保以受控的方式施加悬浮液。过厚的层可能会在铁零件表面引入不希望的碳夹杂物，或改变压实组件的最终尺寸公差。
为您的目标做出正确选择
为了最大限度地提高压实工艺的效率，请考虑您的主要目标：
- 如果您的主要重点是零件质量：确保石墨层均匀，以最大限度地减少密度梯度并防止脱模过程中的表面开裂。
- 如果您的主要重点是工具寿命：优先考虑稳固的石墨涂覆，以保护赛隆陶瓷免受放电过程中剧烈的热循环影响。
通过保持一致的石墨屏障，您可以保护您的陶瓷工具的投资，同时确保您的铁组件的结构可靠性。
总结表：
| 益处 | 对压实过程的影响 | 关键优势 |
|---|---|---|
| 减少摩擦 | 最大限度地减少粉末与模具之间的阻力 | 更高、更均匀的零件密度 |
| 热屏蔽 | 保护赛隆陶瓷免受快速热冲击 | 延长模具使用寿命 |
| 顺利脱模 | 减少脱模过程中的拉应力 | 防止表面开裂和崩边 |
| 压力分布 | 确保力到达粉末核心 | 一致的结构完整性 |
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参考文献
- Rosa María Aranda Louvier, F. G. Cuevas. Low-Voltage Capacitor Electrical Discharge Consolidation of Iron Powder. DOI: 10.3390/met12091461
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
