微粒アルミニウムマトリックス粉末の金型壁にMos2潤滑剤を塗布する理由とは？欠陥のないプレス加工のための必須ガイド

二硫化モリブデン（MoS2）の塗布は、微粒粉末の高い比表面積によって引き起こされる激しい摩擦を軽減するために不可欠です。この潤滑がないと、粉末と金型壁との間の大きな抵抗が、排出段階での破壊的なせん断クラックや層間剥離を引き起こします。MoS2は摩擦係数を劇的に低減し、壊れやすい「グリーンボディ」（プレスされた粉末）が欠陥なくそのまま取り出せるようにします。

微粒粉末の高い表面積は、過剰な壁摩擦を生み出し、プレス加工プロセスを妨げます。MoS2は、排出力を低下させ、構造的破壊を防ぎ、均一な圧力伝達を保証する重要なバリアとして機能します。

微粒粉末の課題

高い比表面積

微粒アルミニウムマトリックス複合粉末は、高い比表面積を持っています。これは、粗い粉末と比較して、金型壁に接触する総表面積が大幅に大きいことを意味します。

増大する壁摩擦

この接触面積の増加は、プレスサイクル中にかなりの摩擦を生み出します。パンチが粉末を圧縮すると、材料は鋼鉄製のダイ壁に対して滑ることに抵抗し、「スティックスリップ」効果を生み出し、スムーズな動きを妨げます。

排出時の危険性

最も重要な瞬間は、排出（脱型）時に発生します。摩擦が高いままだと、コンパクトをダイから押し出すのに必要な力は過剰なせん断応力を引き起こし、部品が割れたり、端がほつれたり、層間剥離（層に分離）したりします。

MoS2が問題を解決する方法

摩擦係数の低減

MoS2は固体潤滑剤として機能し、金属粉末と金型壁の間に薄く滑りやすい膜を形成します。これにより、摩擦係数が大幅に低減され、高抵抗の相互作用がスムーズな滑り運動に変わります。

圧力伝達の改善

壁面での横方向の摩擦を低減することにより、MoS2は圧縮圧力を粉末床全体にさらに均一に伝達することを可能にします。これにより、密度勾配が最小限に抑えられ、部品の中心と端で均等な密度が保証されます。

金型寿命の延長

部品を保護するだけでなく、潤滑膜は精密工具の緩衝材としても機能します。これにより、繰り返しサイクルでの鋼鉄製壁の摩耗が軽減され、高価な金型の耐用年数が大幅に延長されます。

不十分な潤滑のリスク

構造的完全性対摩擦

圧縮圧力を増加させることで摩擦を克服できると仮定するのはよくある間違いです。実際には、適切な潤滑がない場合、高い圧力は排出中の引張応力を悪化させ、エッジの欠けや部品全体の破損を保証します。

「グリーンボディ」の脆弱性

プレスされた部品（グリーンコンパクト）は、焼結前は機械的に弱いです。それは粒子間の機械的相互結合のみに依存しています。排出力—緩和されていない摩擦によって駆動される—が粉末の弱い内部結合を超える場合、使用されたプレス力に関係なく部品は崩壊します。

目標に合わせた適切な選択

アルミニウムマトリックス複合材料の品質を最大化するために、特定の処理優先順位に基づいてMoS2を適用してください。

主な焦点が欠陥防止である場合：MoS2を適用して排出力を低減し、壊れやすいグリーンボディのせん断クラックや層間剥離を直接防止します。
主な焦点が部品の均一性である場合：潤滑剤を使用して横方向の摩擦を最小限に抑え、圧力が均一に分散され、コンパクト内の密度勾配が減少するようにします。
主な焦点が装置の長寿命である場合：一貫した潤滑を確保して、精密金型のエッジを摩耗から保護し、工具の耐用年数を延長します。

適切な潤滑は単なる処理補助剤ではなく、高表面積粉末のプレス加工を成功させるための基本的な実現要因です。

概要表：

要因	微粒粉末への影響	MoS2潤滑剤の役割
表面積	高い比表面積が接触摩擦を増加させます。	薄く滑りやすい膜を形成して摩擦係数を低減します。
排出段階	高いせん断応力が層間剥離やクラックを引き起こします。	排出力を低減し、スムーズな脱型を可能にします。
圧力分布	壁摩擦が密度勾配につながります。	コンパクト全体への均一な圧力伝達を改善します。
工具摩耗	過度の摩耗が金型寿命を短縮します。	金型寿命を延長するための保護バッファーとして機能します。