推荐使用模具壁润滑技术，因为它能显著减小摩擦阻力和脱模力，而不会影响粉末混合物的材料成分。通过将润滑剂直接施加到模腔壁上，而不是混入粉末中，这种方法可以防止在烧结过程中通常由润滑剂分解引起的内部空隙和杂质的形成。
标准的粉末冶金通常会牺牲材料密度来方便压制过程。模具壁润滑通过处理工具界面而不是原材料来解决这一冲突，确保高纯度和优越的机械性能。
最大化材料完整性
消除内部污染物
在传统工艺中，润滑剂被混入粉末中以方便压制。然而，这些添加剂必须在烧结阶段烧掉。
这种分解过程通常会留下杂质或在材料结构中产生空隙。通过从混合物中去除润滑剂，模具壁技术确保最终零件保持更高的纯度和结构密度。
提高机械性能
因为粉末混合物不含非金属添加剂，金属颗粒在烧结过程中可以更有效地结合。
与使用混合润滑剂压制的零件相比，这使得最终组件具有改进的机械性能。没有分解副产物意味着材料的表现更接近其理论最大潜力。
优化压制过程
减小摩擦阻力
粉末与模具壁之间的摩擦是压实过程中的主要阻碍力。
将润滑剂施加到模腔上可以显著减小这种阻力。这种减小使得压制压力能够更有效地通过粉末柱传递。
降低脱模力
高摩擦需要高力才能将“绿色”（未烧结）压坯从模具中脱出，这可能会损坏零件或工具。
模具壁润滑降低了所需的脱模力。这保护了绿色压坯的完整性，并可能延长工具的寿命。
解决密度问题
对抗密度梯度
模具壁的摩擦损失通常会导致压坯内部密度分布不均。
虽然像浮动模具这样的机械解决方案通过允许冲头和模具筒之间的相对位移来帮助补偿这些损失，但从源头上减少摩擦至关重要。
提高均匀性
高摩擦会产生密度梯度，这可能导致烧结过程中的变形。
通过有效地润滑壁界面，密度在整个零件中变得更加均匀。这种稳定性降低了零件加热时翘曲或变形的风险。
理解权衡
混合润滑剂的陷阱
粉末冶金中的主要权衡一直是工艺性和密度之间的平衡。
在混合物中添加润滑剂可以使压制更容易，但会降低可达到的密度，因为润滑剂占据了空间。当润滑剂烧掉时，它会留下空隙。
模具壁润滑完全绕过了这种权衡。它提供了工具所需的润滑性，而不会牺牲材料的密度或产生缺陷。
为您的目标做出正确选择
如果您希望优化粉末冶金工艺，请考虑您的具体质量目标。
- 如果您的主要关注点是高纯度：选择模具壁润滑，以防止与内部润滑剂分解相关的杂质和残留物。
- 如果您的主要关注点是结构完整性：使用此方法消除微空隙并实现更高的最终密度。
- 如果您的主要关注点是尺寸控制：实施此技术以减少导致烧结变形的密度梯度。
通过将润滑剂隔离在工具表面，您可以确保工艺的效率，而不会牺牲产品的质量。
总结表：
| 特征 | 内部混合润滑剂 | 模具壁润滑 |
|---|---|---|
| 材料纯度 | 低（来自烧掉的残留物） | 高（粉末中无添加剂） |
| 结构密度 | 由润滑剂体积降低 | 最大化（无内部空隙） |
| 摩擦控制 | 内部和外部 | 专注于工具界面 |
| 脱模力 | 标准 | 显著降低 |
| 零件质量 | 翘曲/变形风险 | 高均匀性和稳定性 |
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参考文献
- Milad Hojati, Herbert Danninger. Impact Fracture Behaviour of Powder Metallurgy Steels Sintered at Different Temperatures. DOI: 10.1007/s00501-024-01428-w
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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