专门设计的顶出器组件的引入是保持镍钛生坯结构完整性的决定性因素。 在冷压过程中，该专用组件至关重要，因为它消除了样品顶出时通常会发生的模具壁与粉末颗粒之间的摩擦。
顶出器在进行高压压实后促进平稳脱模，防止不均匀的摩擦分布导致圆周微裂纹，从而保证生产出无缺陷、高密度的样品。
高压压实的挑战
摩擦变量
当镍钛粉末进行高压压实时，颗粒会紧密地压在模具壁上。
顶出时，这种压力会产生显著的阻力。如果没有干预，模具壁与颗粒之间的摩擦会成为破坏性力量。
微裂纹的形成
如果摩擦管理不当，会在样品表面分布不均。
这种不均匀的分布会在压实的粉末内部产生应力梯度。这些应力会导致圆周微裂纹，在烧结发生之前就损害生坯的物理连续性。
顶出器的作用
确保平稳脱模
专门设计的顶出器改变了样品离开模具的力学方式。
通过有效消除壁面摩擦，它有助于样品的平稳脱模。这种受控释放是防止剪切力撕裂脆弱粉末结构的主要防御手段。
保证高密度
生产生坯不仅仅是为了形状；更是为了保持密度。
主要参考资料将顶出器称为“关键工艺保证”。它确保在压实过程中实现的高密度结构得以保留，而不是在取出阶段因缺陷而降级。
应避免的常见陷阱
低估顶出力
粉末冶金中常见的错误是只关注压入力而忽略了顶出力。
未能使用专门设计的顶出器会导致高报废率。即使压制参数完美，取出过程中的不均匀摩擦也会因结构缺陷而使样品无法使用。
为您的目标做出正确选择
为了最大化您的镍钛生坯质量，顶出阶段所需的工程关注度与压实阶段相同。
- 如果您的主要关注点是防止缺陷：实施专门设计的顶出器，以消除导致圆周微裂纹的摩擦。
- 如果您的主要关注点是材料密度：确保您的脱模过程无摩擦，以保持压制阶段实现的高密度压实。
冷压镍钛的成功不仅在于您压制的力度，还在于您释放的平稳度。
总结表：
| 特性 | 专用顶出器的作用 | 无顶出器的风险 |
|---|---|---|
| 脱模过程 | 平稳受控的释放 | 高阻力与机械剪切 |
| 壁面摩擦 | 有效消除 | 与模具壁面高摩擦 |
| 结构完整性 | 防止圆周微裂纹 | 应力梯度和缺陷的形成 |
| 样品密度 | 保持高密度压实 | 因结构损坏导致密度下降 |
| 最终质量 | 无缺陷的镍钛生坯 | 高报废率和不可用样品 |
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参考文献
- Rajeev Singh, Ajay Kumar Sharma. Physical and Mechanical Behavior of NiTi Composite Fabricated by Newly Developed Uni-Axial Compaction Die. DOI: 10.1590/1980-5373-mr-2020-0549
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
