L'application d'un lubrifiant saturé sur les surfaces du moule est une mesure de protection essentielle. Elle crée un film mince et continu qui agit comme une barrière physique entre la poudre métallique d'aluminium et les parois en acier du moule. Cette barrière réduit considérablement la friction pendant la phase de pressage à haute pression et empêche l'aluminium d'adhérer à la matrice, garantissant que la pièce reste intacte lors de l'éjection.
L'idée principale La lubrification des parois n'est pas seulement une question de fluidité du mouvement ; c'est une nécessité structurelle pour la métallurgie des poudres d'aluminium. En empêchant l'adhérence métal sur métal, elle préserve l'intégrité de surface du compact "vert" fragile et prolonge considérablement la durée de vie des outillages coûteux.
La mécanique de la protection du moule
Réduction de la résistance à la friction
Lors du pressage de poudres, la friction est l'ennemi de la densité. Lorsque le poinçon comprime la poudre, la friction contre les parois du moule résiste à la force descendante.
L'application d'un lubrifiant saturé réduit considérablement cette friction latérale. Cela permet à la pression de pressage de se transmettre plus efficacement à travers la colonne de poudre. Le résultat est une densité plus uniforme dans toute la pièce, évitant les zones molles ou les faiblesses structurelles.
Prévention de l'adhérence (grippage)
La poudre d'aluminium est naturellement ductile et peut être "collante" sous haute pression. Sans barrière, la poudre a tendance à se souder à froid ou à adhérer aux parois en acier du moule.
Le film de lubrifiant saturé isole la poudre de l'acier. Cela élimine le risque que l'aluminium adhère au moule, un défaut qui ruine la finition de surface de la pièce et nécessite un temps d'arrêt de la machine pour nettoyer l'outil.
Assurer l'intégrité lors du démoulage
Le moment le plus critique pour une pièce pressée (le "compact vert") est l'éjection. S'il y a une friction ou une adhérence élevée, la force nécessaire pour pousser la pièce hors du moule peut la déchirer.
La lubrification minimise cette résistance au démoulage. En permettant à la pièce de glisser facilement hors de la cavité, elle empêche la formation de fissures laminaires ou de couches de surface qui peuvent survenir lorsque la peau extérieure de la pièce frotte contre la paroi du moule.
Impact sur l'efficacité de la fabrication
Prolongation de la durée de vie de l'outil
Les outillages de moule sont un actif consommable dans la fabrication. Le contact direct avec les poudres métalliques abrasives accélère l'usure.
En maintenant un film de lubrifiant constant, le procédé protège les poinçons supérieur et inférieur ainsi que la cavité de la matrice de l'abrasion directe. Cela prolonge considérablement la durée de vie globale du moule, réduisant les coûts d'outillage au fil du temps.
Distinctions critiques et compromis
Lubrification des parois vs. lubrification interne
Il est essentiel de faire la distinction entre la lubrification des parois du moule et le mélange de lubrifiant dans la poudre.
Le lubrifiant mélangé en interne (entre les particules) aide au réarrangement mais brûle lors du frittage pour créer des pores contrôlés. Cependant, ne compter que sur le lubrifiant interne peut entraîner des forces d'éjection plus élevées. La lubrification des parois cible spécifiquement la protection de l'interface entre l'outil et la pièce, plutôt que de modifier la structure interne du matériau.
Gestion de la saturation du lubrifiant
Bien que la lubrification soit essentielle, son application doit être contrôlée. L'objectif est un "film mince".
Si le lubrifiant est appliqué trop abondamment, il peut occuper un volume dans la matrice qui devrait être rempli par la poudre, potentiellement déformer les dimensions finales. Inversement, une saturation insuffisante entraîne un collage immédiat et un risque de grippage de la matrice.
Faire le bon choix pour votre objectif
Lorsque vous optimisez votre procédé de pressage de poudre d'aluminium, considérez où votre lubrifiant est appliqué pour obtenir des résultats spécifiques :
- Si votre objectif principal est la finition de surface et l'intégrité : Privilégiez la lubrification des parois du moule pour éviter le collage et la fissuration lors de l'éjection.
- Si votre objectif principal est la longévité de l'outil : Assurez-vous que le film de lubrifiant est saturé et continu pour éliminer le contact abrasif métal sur métal.
- Si votre objectif principal est la porosité contrôlée : Concentrez-vous sur l'ajustement du rapport des lubrifiants internes mélangés à la poudre, plutôt que sur la modification de la lubrification des parois.
Maîtriser l'application de lubrifiants saturés assure un procédé répétable où des pièces de haute qualité sont produites sans sacrifier la durée de vie de votre équipement.
Tableau récapitulatif :
| Avantage | Mécanisme | Impact sur la production |
|---|---|---|
| Réduction de la friction | Crée une barrière physique entre la poudre et l'acier | Assure une densité uniforme de la pièce et un transfert de pression efficace |
| Prévention de l'adhérence | Empêche le soudage à froid/grippage de l'aluminium à la matrice | Maintient une finition de surface supérieure et élimine les temps d'arrêt de la machine |
| Démoulage en douceur | Minimise la résistance lors du démoulage | Protège les compacts "verts" fragiles des fissures laminaires et du déchirement |
| Longévité de l'outil | Élimine l'abrasion directe métal sur métal | Prolonge considérablement la durée de vie des outillages de moule coûteux |
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Références
- Muhammad Irfan Ab Kadir, Abd Khalil Abd Rahim. The Effect of Microstructures and Hardness Characteristics of Recycling Aluminium Chip AA6061/Al Powder On Various Sintering Temperatures. DOI: 10.30880/ijie.2018.10.03.009
Cet article est également basé sur des informations techniques de Kintek Press Base de Connaissances .
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