L'application de lubrifiants externes est essentielle pour maintenir l'intégrité structurelle des compacts de poudre à base de fer. En enduisant les parois du moule avec des agents tels que la vaseline ou la graisse industrielle, vous réduisez considérablement la friction entre la poudre, le poinçon et la matrice. Cela garantit que la force de pressage est transmise en profondeur et uniformément, empêchant les gradients de densité et les défauts de surface.
Point clé : La friction est l'ennemi de l'uniformité en métallurgie des poudres. La lubrification externe minimise cette résistance, permettant une distribution égalisée de la pression pendant le pressage et une éjection sans contrainte, ce qui est essentiel pour prévenir les fissures, les couches et les variations de densité.
L'impact sur la densité et la structure
Amélioration de la transmission de la pression
Dans le pressage de poudres, la friction le long des parois latérales "vole" de l'énergie à la force de pressage. Cela a souvent pour conséquence que le haut de la pièce est dense tandis que le bas reste poreux.
La lubrification externe réduit considérablement cette friction sur les parois latérales. Cela permet à la pression de pressage de se transmettre efficacement à travers toute la hauteur de la colonne de poudre. Le résultat est un compact vert de densité uniforme dans l'ensemble, plutôt qu'une pièce présentant des sections faibles et de faible densité.
Création d'une barrière protectrice
Les lubrifiants tels que la vaseline, la graisse industrielle ou les agents à base de silicone créent un mince film protecteur.
Ce film agit comme une barrière entre la poudre métallique et les parois en acier du moule. Il empêche la poudre de fer d'adhérer à la surface du moule sous haute pression, garantissant que le matériau se consolide plutôt que de coller.
Facilitation du flux des particules
Avant même que la pression ne soit appliquée, la poudre doit remplir uniformément le moule.
Une surface lubrifiée réduit la résistance pendant la phase de remplissage. Cela facilite un meilleur flux et nivellement des particules de poudre, établissant une structure de base cohérente avant le début de la compaction.
Protection de la pièce pendant l'éjection
Minimisation de la résistance au démoulage
Le processus n'est pas terminé une fois que le poinçon s'est rétracté ; la pièce doit être éjectée. Sans lubrification, la friction entre le compact expansé et les parois du moule est immense.
La lubrification minimise cette résistance au démoulage. Elle permet à la pièce de glisser hors de la cavité de la matrice en douceur sans nécessiter de force excessive.
Prévention des défauts de surface
Une friction élevée pendant l'éjection induit une contrainte de traction sur la pièce. Cette contrainte est la principale cause de défaillances structurelles.
En abaissant cette friction, vous évitez la formation de couches, de fissures ou d'écaillage des bords. Cela garantit que l'intégrité de surface du compact vert reste intacte après sa sortie du moule.
Pièges courants à éviter
Le risque d'une couverture inadéquate
Le film protecteur doit être complet. Si le lubrifiant n'est pas appliqué sur les poinçons supérieur et inférieur ainsi que sur la cavité, des points de friction subsisteront.
L'omission de ces zones peut entraîner un collage localisé ou une transmission de pression inégale aux points de contact du poinçon.
Équilibrage de l'épaisseur du film
Bien que les références soulignent la nécessité d'un film "saturé" ou "mince", la précision est essentielle.
L'objectif est de réduire la friction sans occuper l'espace qui devrait être rempli par la poudre. Le film sert uniquement à réduire la résistance de friction, et non à agir comme matériau de remplissage.
Faire le bon choix pour votre objectif
Pour optimiser votre processus de pressage, alignez votre stratégie de lubrification sur vos objectifs de qualité spécifiques :
- Si votre objectif principal est l'homogénéité de la densité : Privilégiez la lubrification pour maximiser la transmission de la pression, en veillant à ce que le cœur de la pièce soit aussi dense que la surface.
- Si votre objectif principal est la finition de surface : Assurez un film mince et continu sur toutes les interfaces du moule pour éliminer les contraintes de démoulage et prévenir les fissures de surface.
- Si votre objectif principal est la longévité des outils : Appliquez la lubrification de manière cohérente pour éviter l'usure métal contre métal, prolongeant ainsi la durée de vie globale du moule.
Une lubrification efficace transforme la friction d'une force destructrice en une variable gérable, garantissant la qualité de votre composant final.
Tableau récapitulatif :
| Caractéristique | Impact de la lubrification externe | Bénéfice résultant |
|---|---|---|
| Transmission de la pression | Réduit la perte d'énergie contre les parois du moule | Densité uniforme dans toute la pièce |
| Flux des particules | Diminue la résistance lors du remplissage | Structure de base et nivellement cohérents |
| Processus d'éjection | Diminue la friction/contrainte de démoulage | Prévient les couches, les fissures et l'écaillage |
| Protection du moule | Crée une barrière de film protecteur | Prolonge la durée de vie des outils et prévient l'adhérence |
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Références
- 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
Cet article est également basé sur des informations techniques de Kintek Press Base de Connaissances .
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