実験室用油圧プレスは、グリーン成形品の品質をどのように確保しますか？粉末成形における重要な役割

400 MPaの精密かつ高圧の荷重を印加することにより、実験室用油圧プレスは複合粉末粒子の再配置を強制し、塑性変形を誘発します。このプロセスにより、粒子間に閉じ込められた空気が強制的に除去され、グリーン成形品の初期密度が大幅に増加し、最終材料の必須の物理的基盤が作成されます。

プレスは、緩い粉末と固体複合材の間の重要な架け橋として機能します。粒子を機械的に近接させることで、後続の高温焼結プロセス中に材料が構造的完全性を達成するために不可欠な、高密度状態を確立します。

高密度化のメカニズム

油圧プレスの主な機能は、緩い粉末粒子間の摩擦に打ち勝つのに十分な力を印加することです。

400 MPaの圧力下で、銅ベースの複合粒子は互いに滑り合うように強制されます。

この動きにより内部構造が再編成され、空隙が埋められ、金型内の空きスペースが最小限に抑えられます。

単純な再配置を超えて、高圧は金属粉末粒子に塑性変形を引き起こします。

粒子は物理的に形状が変化し、互いに平坦化して成形されます。

これにより機械的インターロックが形成され、粒子は単に接触しているだけでなく、物理的に互いに噛み合っており、焼結前に成形品を処理するために必要な「グリーン強度」を提供します。

複合材内の空気ポケットは、最終製品を弱める欠陥として機能します。

油圧プレスの巨大な圧縮力により、粉末粒子間に閉じ込められた空気が強制的に排出されます。

この空気の除去は、材料の性能を妨げる内部気孔の発生を防ぐために不可欠です。

最終焼結製品の品質は、グリーン成形品の初期品質に完全に依存します。

プレスは初期密度を増加させ、粒子間の接触面積を最大化します。

この密接な物理的接触は、原子拡散の前提条件です。原子拡散は、高温焼結段階で材料を永久に結合するメカニズムです。

実験室用油圧プレスは、制御された均一な力の印加を提供します。

この均一性により内部密度勾配が最小限に抑えられ、材料が形状全体で均等に高密度化されます。

この一貫性がないと、材料は加熱段階で不均一な収縮、反り、または亀裂の発生に見舞われます。

高圧は不可欠ですが、新しい欠陥を導入しないように正しく印加する必要があります。

高品質のプレスを使用しても、金型壁との摩擦により、成形品の外縁が中心よりも高密度になる可能性があります。

この勾配は、焼結中の差収縮を引き起こし、部品の歪みを引き起こす可能性があります。

十分な「保持時間」なしでの急速な圧縮は、グリーン成形品内に内部応力を閉じ込める可能性があります。

バイオマス研究で参照されているように、粒子が落ち着いて結合する時間を与えるために、精密な圧力保持機能がしばしば必要とされます。

圧力が速すぎると解放されると、これらの内部応力により成形品が跳ね返り、即時の亀裂または剥離につながる可能性があります。

特定の銅ベースの用途に最適な品質のグリーン成形品を確保するために：

油圧プレスは粉末を成形するだけでなく、最終複合材の微細構造の可能性を決定します。

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H.M. Mallikarjuna, R. Keshavamurthy. Microstructure and Microhardness of Carbon Nanotube-Silicon Carbide/Copper Hybrid Nanocomposite Developed by Powder Metallurgy. DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i14/84063

この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .