외부 윤활제를 도포하는 것은 철 기반 분말 압축물의 구조적 무결성을 유지하는 데 필수적입니다. 바셀린이나 산업용 그리스와 같은 윤활제를 금형 벽에 코팅하면 분말, 펀치 및 다이 간의 마찰이 크게 줄어듭니다. 이를 통해 프레스 힘이 깊고 균일하게 전달되어 밀도 기울기와 표면 결함이 방지됩니다.
핵심 요점: 마찰은 분말 야금에서 균일성의 적입니다. 외부 윤활은 이러한 저항을 최소화하여 프레스 중 압력 분배를 균등화하고 응력 없는 배출을 가능하게 하며, 이는 균열, 층 분리 및 밀도 변화를 방지하는 데 중요합니다.
밀도 및 구조에 미치는 영향
압력 전달 개선
분말 프레스에서 측벽을 따라 발생하는 마찰은 프레스 힘에서 에너지를 "빼앗아" 갑니다. 이로 인해 종종 부품 상단은 밀도가 높고 하단은 다공성이 되는 경우가 많습니다.
외부 윤활은 이러한 측벽 마찰을 크게 줄여줍니다. 이를 통해 프레스 압력이 분말 기둥의 전체 높이에 효과적으로 전달될 수 있습니다. 결과적으로 약하고 밀도가 낮은 부분으로 구성된 부품이 아니라 전체적으로 균일한 밀도를 가진 그린 압축물이 만들어집니다.
보호 경계 생성
바셀린, 산업용 그리스 또는 실리콘 기반 윤활제는 얇은 보호 필름을 만듭니다.
이 필름은 금속 분말과 금형의 강철 벽 사이에 장벽 역할을 합니다. 고압 하에서 철 분말이 금형 표면에 달라붙는 것을 방지하여 재료가 달라붙는 대신 응고되도록 합니다.
입자 흐름 촉진
압력이 가해지기 전에 분말은 금형을 균일하게 채워야 합니다.
윤활된 표면은 적재 단계에서 저항을 줄여줍니다. 이는 압축이 시작되기 전에 일관된 기본 구조를 설정하는 분말 입자의 흐름 및 평탄화를 촉진합니다.
배출 중 부품 보호
이형 저항 최소화
펀치가 빠진 후 공정이 끝나는 것이 아닙니다. 부품을 배출해야 합니다. 윤활이 없으면 팽창된 압축물과 금형 벽 사이의 마찰이 엄청납니다.
윤활은 이러한 이형 저항을 최소화합니다. 이를 통해 부품이 과도한 힘을 들이지 않고 다이 캐비티에서 부드럽게 빠져나올 수 있습니다.
표면 결함 방지
배출 중 높은 마찰은 부품에 인장 응력을 유발합니다. 이 응력은 구조적 실패의 주요 원인입니다.
이 마찰을 줄임으로써 층 분리, 균열 또는 가장자리 칩핑의 형성을 방지합니다. 이를 통해 그린 압축물의 표면 무결성이 금형을 떠난 후에도 그대로 유지됩니다.
피해야 할 일반적인 함정
부적절한 도포의 위험
보호 필름은 포괄적이어야 합니다. 윤활제가 상부 및 하부 펀치뿐만 아니라 캐비티에도 도포되지 않으면 마찰 지점이 남아 있게 됩니다.
이러한 영역이 누락되면 국부적인 달라붙음 또는 펀치 접촉 지점에서의 불균일한 압력 전달이 발생할 수 있습니다.
필름 두께 균형
참고 자료에서 "포화된" 또는 "얇은" 필름의 필요성을 강조하지만 정밀도가 중요합니다.
목표는 분말로 채워져야 하는 공간을 차지하지 않고 마찰을 줄이는 것입니다. 필름은 단순히 마찰 저항을 줄이는 역할을 하며 충전재 역할을 하지 않습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
프레스 공정을 최적화하려면 특정 품질 목표에 맞춰 윤활 전략을 조정하세요.
- 밀도 균일성이 주요 초점인 경우: 압력 전달을 극대화하기 위해 윤활을 우선시하여 부품의 중심이 표면만큼 밀도가 높도록 합니다.
- 표면 마감 처리가 주요 초점인 경우: 모든 금형 인터페이스에 연속적인 얇은 필름을 적용하여 이형 응력을 제거하고 표면 균열을 방지합니다.
- 공구 수명이 주요 초점인 경우: 금속 대 금속 마모를 방지하기 위해 윤활을 일관되게 도포하여 금형의 전체 수명을 연장합니다.
효과적인 윤활은 마찰을 파괴적인 힘에서 관리 가능한 변수로 변환하여 최종 부품의 품질을 확보합니다.
요약 표:
| 기능 | 외부 윤활의 영향 | 결과적 이점 |
|---|---|---|
| 압력 전달 | 금형 벽에 대한 에너지 손실 감소 | 부품 전체의 균일한 밀도 |
| 입자 흐름 | 충진 중 저항 감소 | 일관된 기본 구조 및 평탄화 |
| 배출 공정 | 이형 마찰/응력 감소 | 층 분리, 균열 및 칩핑 방지 |
| 금형 보호 | 보호 필름 장벽 생성 | 공구 수명 연장 및 달라붙음 방지 |
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참고문헌
- A. V. Minitsky, Dmytro Krasnovyd. Determining the influence exerted by the static conditions of final squeezing on the compaction process of iron-based powder materials. DOI: 10.15587/1729-4061.2021.224941
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