ステアリン酸リチウムと無水エタノールの懸濁液の適用は、主に重要な壁潤滑戦略として機能します。 この混合物は界面層として機能し、高速度圧縮の激しい圧力下で、鉄系粉末粒子と金型およびパンチの硬い内面との間に発生する摩擦を大幅に低減します。
この懸濁液は、金型壁での摩擦を最小限に抑え、より高いグリーン密度を実現するための効率的な粒子再配置を可能にすると同時に、完成部品の取り出しに必要な力を低減します。
作用機序
接触摩擦の低減
高速度圧縮では、金属粉末とダイ壁との間の摩擦が主要な抵抗力となります。
ステアリン酸リチウムは、この文脈における主要な潤滑剤として機能します。
滑りやすい境界層を作成することにより、鉄粉末と金型壁との間の直接的な金属同士の接触を防ぎます。
キャリア液の役割
無水エタノールは、潤滑剤の供給媒体として機能します。
これにより、ステアリン酸リチウムを液体状態で懸濁させることができ、乾燥粉末の塊ではなく、均一なコーティングとして適用できます。
適用後、エタノールはステアリン酸塩の金型とパンチの複雑な形状全体への均一な分布を促進します。
部品の品質と密度への影響
粒子再配置の促進
圧縮の主な目的は、粒子間の空隙をなくすことです。
壁の摩擦を低減することにより、懸濁液は鉄粉末粒子が互いに、また金型壁をより自由に滑り抜けることを可能にします。
この可動性により、効率的な粒子再配置が促進され、圧力下で粉末がより密に充填できるようになります。
グリーン密度の向上
粒子がより効果的に再配置できるため、最終的な「グリーン」(未焼結)圧縮物はより高い密度を達成します。
高いグリーン密度は、最終的な焼結部品の優れた機械的特性と直接相関します。
表面仕上げの向上
潤滑により、圧縮ストローク中に粉末が金型壁に付着するのを防ぎます。
これにより、高い摩擦による滑りに伴う傷や粗さのない、取り出された部品の外面が滑らかになります。
運用上の利点と工具
取り出し力の低減
圧縮後、部品をダイから押し出す必要があります。
適切な潤滑がない場合、高い残留半径方向圧力により取り出しが困難になり、かなりの力が必要になります。
ステアリン酸リチウムコーティングは、この取り出し力を低減し、プロセスをよりスムーズでエネルギー効率の高いものにします。
金型の一貫性の保護
高い摩擦と高い取り出し力は、高価な工具鋼の摩耗を加速させます。
これらの力を軽減することにより、懸濁液は金型の内壁とパンチの表面を保護し、工具の稼働寿命を延ばします。
適用のための重要な考慮事項
均一性の必要性
この方法の効果は、カバレッジに完全に依存します。
標準的な手順で述べられているように、内壁とパンチは均一にコーティングする必要があります。
不均一な適用は、部品内の密度勾配や、取り出し中の局所的な固着につながる可能性があります。
懸濁液の管理
潤滑剤とキャリアの比率が一定であることを保証するために、懸濁液を適切に維持する必要があります。
エタノールが早期に蒸発したり、ステアリン酸塩が沈降したりすると、結果として得られるコーティングが機能するには厚すぎたり薄すぎたりする可能性があります。
圧縮プロセスの最適化
この潤滑方法の利点を最大化するために、アプリケーション技術を特定の生産指標に合わせます。
- 主な焦点が最大密度である場合:金型壁での無制限の粒子再配置を可能にするために、コーティングが完全に均一であることを確認してください。
- 主な焦点が工具寿命である場合:取り出し力を注意深く監視してください。力のスパイクは、潤滑層が不十分または劣化していることを示します。
適切に管理されたこの懸濁液は、高密度な結果と持続可能な工具摩耗のバランスをとるための鍵となります。
概要表:
| コンポーネント | プロセスにおける役割 | 主な利点 |
|---|---|---|
| ステアリン酸リチウム | 主要潤滑剤 | 金属同士の摩擦を低減 |
| 無水エタノール | キャリア液 | 均一なコーティング分布を保証 |
| 金型壁コーティング | 界面層 | 取り出し力と工具摩耗を低減 |
| 粉末粒子 | 対象材料 | 効率的な再配置を可能にする |
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参考文献
- Dongdong You, Chao Yang. A Control Method of High Impact Energy and Cosimulation in Powder High‐Velocity Compaction. DOI: 10.1155/2018/9141928
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 .