텅스텐 중합금 분말에 등압 프레스를 사용하면 어떤 이점이 있습니까? 균일한 고밀도 달성

텅스텐 중합금 분말에 등압 프레스를 사용하는 주요 이점은 균일하고 전방향적인 압력을 가하는 것입니다. 단축 압축과 달리 등압 압축은 유체 매체를 사용하여 모든 각도에서 동일한 힘을 가하여 전체적으로 일관된 밀도를 가진 컴팩트를 만듭니다.

핵심 요점 기존 압축은 종종 열처리 중에 "시한폭탄" 역할을 하는 내부 응력과 밀도 변화를 일으킵니다. 등압 압축은 성형 단계에서 이러한 구배를 제거하여 소결 중 재료가 균일하게 수축되도록 하여 뒤틀림, 균열 및 구조적 실패를 방지합니다.

균일성의 메커니즘

기존 압축은 일반적으로 단단한 다이와 펀치를 사용하여 한두 방향(단축)에서만 힘을 가합니다.

등압 압축은 분말을 유체나 가스에 잠긴 밀봉된 유연한 용기에 넣습니다. 압력이 가해지면 모든 방향에서 동일하게 전달됩니다. 이렇게 하면 부품의 모든 표면이 정확히 동일한 압축력을 받게 됩니다.

단축 압축에서는 다이 벽과의 마찰로 인해 종종 불균일한 패킹이 발생합니다. 펀치 근처의 분말은 밀도가 높지만 멀리 떨어질수록 밀도가 낮아집니다.

등압 압축은 이러한 내부 밀도 구배를 효과적으로 제거합니다. 압력이 등방성(모든 방향으로 균일함)이기 때문에 분말 입자가 부품 전체에서 일관되게 재배열되고 서로 맞물립니다.

등압 압축의 진정한 가치는 후속 소결 단계에서 나타나는데, 이는 극도로 높은 온도(예: 1525°C)에서 발생합니다.

"녹색"(소결되지 않은) 부품의 밀도가 불균일하면 가열 시 불균일하게 수축됩니다. 이러한 차등 수축은 뒤틀림, 변형 및 미세 균열의 주요 원인입니다. 균일한 초기 밀도를 보장함으로써 등압 압축은 균일한 수축을 보장하여 부품의 기하학적 무결성을 유지합니다.

이 공정은 (300MPa와 같은) 초고압을 가할 수 있습니다.

결과적으로 기존 방법과 비교하여 훨씬 높은 밀도와 기계적 강도를 가진 "녹색 본체"가 생성됩니다. 더 강한 녹색 본체는 소결로에 들어가기 전에 취급하기 쉽고 손상되기 쉽지 않습니다.

압력이 균일하게 가해지기 때문에 컴팩트는 예측 가능하고 균일하게 수축됩니다.

이를 통해 특히 텅스텐 로드 또는 복잡한 형상의 경우 거의 순형상 부품을 생산할 수 있습니다. 이렇게 하면 소결 후 경화된 텅스텐 합금을 광범위하고 어려운 가공의 필요성이 줄어듭니다.

등압 압축은 우수한 재료 특성을 제공하지만 기존 압축과 비교한 작동상의 차이점을 인식하는 것이 중요합니다.

등압 압축, 특히 냉간 등압 압축(CIP)은 자동화된 단축 압축보다 일반적으로 느린 공정입니다. 유연한 금형 채우기, 밀봉, 용기 가압 및 금형 제거가 포함됩니다.

기존 압축은 단단하고 오래 지속되는 강철 또는 탄화물 다이를 사용합니다. 등압 압축은 유연한 공구(탄성형 금형)가 필요합니다. 이는 단단한 다이로는 만들 수 없는 복잡한 모양(언더컷이 있는 부품 등)을 가능하게 하지만, 마모 특성과 수명 고려 사항이 다릅니다.

등압 압축이 특정 텅스텐 응용 분야에 적합한 성형 방법인지 결정하려면 최종 목표를 고려하십시오.

등압 압축은 품질 관리 프로세스를 상류로 이동시켜 성형 중 밀도 문제를 해결하므로 소결 중 실패 지점이 되지 않습니다.

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Adéla Macháčková, Radim Kocich. Affecting Structure Characteristics of Rotary Swaged Tungsten Heavy Alloy Via Variable Deformation Temperature. DOI: 10.3390/ma12244200

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