에틸렌 비스-스테아라미드(EBS) 왁스를 적용하는 것은 분말 압축 작업에서 중요한 고성능 이형 윤활제 역할을 합니다. 그 주된 역할은 느슨한 분말과 단단한 금형 벽 사이의 계면에서 마찰을 크게 줄이는 것입니다. 이러한 마찰 감소는 최종 녹색 본체의 압력 균일성, 구조적 무결성 및 표면 품질 향상으로 이어지는 기본 메커니즘입니다.
분말 압축에서 마찰은 일관성의 적입니다. EBS 왁스는 슬립 경계를 생성하여 압력이 부품 전체에 고르게 전달되도록 하고 밀도 변화를 방지하며 배출 중에 깨지기 쉬운 층을 손상으로부터 보호함으로써 이를 해결합니다.
내부 구조 최적화
벽면 마찰 감소
분말을 압축하면 자연스럽게 다이 벽에 대한 움직임에 저항합니다. EBS 왁스는 이러한 표면을 코팅하여 마찰 계수를 크게 낮춥니다. 이를 통해 분말 입자가 압축 중에 더 자유롭게 위치로 미끄러질 수 있습니다.
균일한 압력 전달
금형 벽에서의 높은 마찰은 일반적으로 압력이 분말 베드 깊숙이 이동함에 따라 압력 강하를 유발합니다. 이러한 마찰을 완화함으로써 EBS 왁스는 압축력이 재료 전체에 걸쳐 더 균일하게 전달되도록 합니다.
밀도 기울기 최소화
균일한 압력의 직접적인 결과는 균일한 밀도입니다. 윤활이 없으면 부품은 종종 부드럽고 밀도가 낮은 중심과 단단하고 밀도가 높은 가장자리를 갖습니다. EBS 왁스는 "녹색 본체"(압축되었지만 소결되지 않은 부품)가 위에서 아래까지 일관된 밀도 프로파일을 유지하도록 합니다.
표면 품질 및 무결성 보존
박리 방지
압축된 분말 층은 "탈형" 또는 배출 단계에서 높은 마찰로 인해 전단되거나 분리될 수 있습니다. EBS 왁스는 필요한 배출력을 최소화하여 박리 결함을 효과적으로 방지합니다. 이는 부품의 구조적 통합을 유지하는 데 중요합니다.
깨지기 쉬운 기울기 층 보호
기울기 층 또는 다양한 다공성을 가진 복잡한 부품의 경우 구조적 무결성을 유지하기 어렵습니다. EBS는 보호 버퍼 역할을 합니다. 금형 벽의 전단력이 이러한 섬세한 내부 구조를 찢는 것을 방지합니다.
표면 마감 보장
EBS 적용은 특히 높은 다공성의 외부 층을 보호하는 데 효과적입니다. 이 영역은 배출 중에 부서지거나 표면 흠집이 생기기 쉽습니다. 왁스는 깨끗한 이형을 보장하여 티타늄 녹색 본체의 의도된 표면 품질을 보존합니다.
절충점 이해
적용 일관성
EBS는 효과적이지만 적용 방법이 중요합니다. 왁스가 금형 벽에 고르지 않게 적용되면 윤활이 불균일해져 피하려는 밀도 기울기가 다시 발생할 수 있습니다.
오염 가능성
EBS는 공정 보조제이지 재료의 영구적인 부분이 아닙니다. 결국 제거되어야 합니다(일반적으로 소성 또는 소결 단계에서). 과도하게 적용하면 소성 공정이 사용된 윤활제의 양에 완벽하게 맞춰지지 않으면 잔류물이 남거나 공극이 생성될 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
압축 작업에서 EBS 왁스의 가치를 극대화하려면 특정 제조 우선 순위를 고려하십시오.
- 주요 초점이 구조적 균질성인 경우: EBS를 사용하여 압력이 깊고 균일하게 전달되도록 하여 부품 중심의 약하고 밀도가 낮은 영역을 제거하십시오.
- 주요 초점이 복잡/깨지기 쉬운 형상인 경우: EBS에 의존하여 배출 응력을 줄이고 다층 또는 다공성 설계의 균열 및 박리를 방지하십시오.
금형 벽에서의 마찰을 제어함으로써 전체 압축 공정의 품질과 신뢰성을 효과적으로 제어할 수 있습니다.
요약 표:
| 혜택 | 메커니즘 | 결과 |
|---|---|---|
| 마찰 감소 | 금형/분말 계면 윤활 | 압력 전달 개선 |
| 밀도 균일성 | 벽면 드래그 효과 최소화 | 부드러운 중심과 단단한 가장자리 제거 |
| 구조적 무결성 | 필요한 배출력 감소 | 박리 및 균열 방지 |
| 표면 보호 | 슬립 경계 제공 | 깨지기 쉬운 다공성 층 보존 |
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참고문헌
- Yadir Torres, José Antonio Rodríguez-Ortiz. Design, processing and characterization of titanium with radial graded porosity for bone implants. DOI: 10.1016/j.matdes.2016.07.135
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