부유 다이와 벽 윤활의 조합은 PM Ti-3Al-2.5V 합금의 구조적 밀도와 화학적 순도를 최적화하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 기술들은 함께 다이 인터페이스에서의 마찰을 최소화하여 균일한 압력 전달을 보장하고 오염 물질을 도입하지 않고 부품 배출을 용이하게 합니다.
윤활을 다이 벽에 국한하고 부유 다이 시스템을 사용함으로써 제조업체는 내부 윤활제에 의해 일반적으로 도입되는 탄소 및 산소 불순물을 제거하면서 티타늄 부품에서 우수한 밀도 균일성을 달성할 수 있습니다.
밀도 및 압력 최적화
부유 다이의 역할
부유 다이 시스템은 압축 중에 깊이가 증가함에 따라 발생하는 자연적인 압력 감소를 상쇄하는 데 필수적입니다.
고정 다이와 달리 부유 다이는 압축 주기 동안 펀치와 상대적으로 움직입니다. 이 움직임은 압력이 분말 기둥의 위쪽과 아래쪽 모두에서 더 대칭적으로 적용되는 "이중 작용" 효과를 가능하게 합니다.
밀도 구배 완화
금속 분말과 다이 벽 사이의 마찰은 일반적으로 압축력을 방해합니다. 이 저항은 밀도 구배를 생성하여 부품의 끝은 밀도가 높지만 중앙은 다공성으로 남게 합니다.
부유 다이 시스템은 이러한 구배를 크게 줄입니다. 다이가 분말과 함께 움직이도록 함으로써 시스템은 압력이 부품의 전체 형상에 걸쳐 더 균일하게 전달되도록 보장합니다.
합금 순도 보존
오염 문제
전통적인 분말 야금에서 윤활제는 압축을 용이하게 하기 위해 종종 금속 분말에 직접 혼합됩니다.
그러나 Ti-3Al-2.5V와 같은 티타늄 합금은 삽입 불순물에 매우 민감합니다. 혼합된 윤활제는 종종 잔류물, 특히 탄소와 산소를 남겨 최종 합금의 기계적 특성을 심각하게 손상시킬 수 있습니다.
벽 윤활의 장점
벽 윤활은 윤활제가 적용되는 위치를 변경하여 이 오염 문제를 해결합니다. 윤활제가 벌크 분말에 혼합되는 대신 윤활제는 전적으로 다이 벽에 적용됩니다.
이것은 마찰을 줄이고 부드러운 부품 배출을 가능하게 하는 데 필요한 슬립층을 생성합니다. 중요하게도 윤활제가 부품 내부에 없기 때문에 티타늄 합금의 화학적 순도가 유지됩니다.
절충안 이해
순도 대 공정 제어
벽 윤활은 재료 특성에 더 우수하지만 공정 부담을 이동시킵니다. 사전 혼합 분말의 편리성을 정밀한 다이 유지 보수의 필요성과 교환합니다.
배출 역학
내부 윤활제가 없으면 마찰 감소는 전적으로 외부 코팅과 부유 다이 역학에 의존합니다.
벽 윤활 범위가 일관되지 않거나 부유 작용이 막히면 배출력이 급증할 수 있습니다. 이것은 "녹색"(소결되지 않은) 부품을 손상시키거나 다이 마모를 유발할 위험이 있으므로 공정 일관성이 가장 중요합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
PM Ti-3Al-2.5V 부품의 품질을 극대화하려면 특정 성능 요구 사항을 고려하십시오.
- 주요 초점이 기계적 균일성인 경우: 압력이 부품 중앙에 도달하도록 보장하여 약하고 저밀도 영역을 제거하기 위해 부유 다이 시스템을 우선시하십시오.
- 주요 초점이 재료 순도인 경우: 탄소 및 산소 흡수를 방지하기 위해 벽 윤활에 엄격하게 의존하십시오. 이는 연성 및 피로 강도를 유지하는 데 중요합니다.
이 두 가지 변수를 마스터하는 것이 기하학적으로 정밀하고 화학적으로 깨끗한 티타늄 부품을 생산하는 열쇠입니다.
요약표:
| 특징 | Ti-3Al-2.5V 압축에서의 기능 | 주요 이점 |
|---|---|---|
| 부유 다이 | 이중 작용 대칭 압축 가능 | 밀도 구배 및 다공성 중심 제거 |
| 벽 윤활 | 윤활제가 다이 인터페이스에만 적용됨 | 탄소/산소 오염 방지 |
| 압력 제어 | 힘의 대칭 전달 | 우수한 기계적 균일성 |
| 배출 역학 | 부품 제거 중 마찰 감소 | "녹색" 부품 무결성 보호 |
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참고문헌
- L. Bolzoni, E. Gordo. Investigation of the factors influencing the tensile behaviour of PM Ti–3Al–2.5V alloy. DOI: 10.1016/j.msea.2014.05.017
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