金型にシリコーン系潤滑剤を塗布するのはなぜですか？粉末圧縮と金型寿命の最適化

シリコーン系潤滑剤の塗布は、基本的なプロセス保護策であり、金型壁と粉末混合物の間に微視的な界面を作成するように設計されています。この塗布は、摩擦抵抗を低減する重要なバリアとして機能し、充填中の粉末の均一な分布と、構造的損傷なしに圧縮後のクリーンな離型を保証します。

コアテイク：シリコーン潤滑剤の主な機能は、研磨性の粉末と鋼鉄の金型との間の機械的相互作用を管理することです。摩擦を低減することにより、部品内の均一な密度分布を保証し、離型中に「グリーン」（未焼結）成形品が引張応力によってひび割れるのを防ぎます。

粉末の力学と密度の最適化

潤滑の必要性を理解するには、まず粉末が圧力下でどのように挙動するかを見る必要があります。潤滑剤は圧縮プロセスの物理的性質を変えます。

圧力がかかる前に、粉末は金型キャビティを満たす必要があります。シリコーン皮膜は摩擦を低減し、粒子がスムーズに流れてレベリングすることを可能にします。

これにより、均一な充填が保証され、これは最終製品の均一性の前提条件となります。

プレスプロセス中、粉末粒子は下向きに圧縮されるだけでなく、金型壁に対して外向きの力も及ぼします。これにより側方摩擦が発生します。

潤滑剤はこの抵抗を軽減し、粒子が金型の鋼鉄壁に「固着」するのを防ぎます。

壁面の摩擦が高い場合、金型深部へ移動するにつれて圧力が低下します。これにより密度勾配が生じ、部品の上部は高密度でも下部は多孔質になります。

潤滑剤は均一な圧力伝達を促進することにより、グリーン成形品の内部構造が上から下まで一貫していることを保証します。

粉末冶金で最もリスクの高い段階は、多くの場合、プレスされた部品を金型から取り出すことです。

圧縮された部品を金型から押し出す際には、かなりの力が発生します。潤滑がない場合、この摩擦は部品に引張応力を生じさせます。

この応力は、プレス直後のグリーン成形品におけるひび割れや構造的破壊の主な原因です。

プレスされたサンプルのエッジは特に脆弱です。離型中の高い摩擦は、これらのエッジをほつれさせたり、欠けさせたりする可能性があります。

シリコーン層は保護シールドとして機能し、サンプルの離型時にシャープで明確な形状を維持することを保証します。

潤滑はプロセスにステップを追加しますが、摩擦の管理を怠ると、塗布にかかる時間的コストを上回る重大な下流リスクが発生します。

摩擦は部品を損傷するだけでなく、金型も損傷します。研磨性の粉末を鋼鉄壁に対して繰り返しプレスすると、精密な表面が摩耗します。

シリコーンスプレーを使用すると、研磨摩耗を最小限に抑えることで、これらの高価な鋼鉄金型の稼働寿命が延びます。

「グリーン」成形品は壊れやすいことを理解することが重要です。焼結される前に、機械的インターロックに強度を依存しています。

離型中の金型壁へのあらゆる抵抗は、せん断力として作用し、焼結前に部品を破壊するこの弱い初期結合を容易に克服する可能性があります。

シリコーン系潤滑剤の使用は、複数のエンジニアリング上の制約を同時に解決します。

摩擦を制御することにより、荒い機械的プロセスを制御可能で再現性の高い製造サイクルに変えることができます。