粉末冶金設備模壓成型工藝,是將金屬粉末裝入鋼模型腔,通過模沖對粉末加壓使之成形。粉末冶金設備模壓成型工藝過程:
裝在模腔中的粉末由于顆粒間的摩擦和機械嚙合作用會產生所謂“拱橋”現象,形成許多大小不一的孔隙。加壓時,粉末體的體積被壓縮。在開始階段粉末顆粒相對移動并重新分布,孔隙被填充,從而使壓坯密度急劇增加,達到最大裝填密度;這時粉末顆粒已被相互壓緊,故當壓制壓力增大時,壓坯密度幾乎不變。隨后繼續增加壓制壓力,粉末顆粒將發生彈、塑性變形或脆性斷裂,使壓坯進一步致密化。由于顆粒間的機械嚙合和接觸面上的金屬原子間的引力,壓制后的粉末體成為具有一定強度的壓坯。
在粉末冶金設備模壓成型過程中壓制壓力主要消耗于以下兩部分:克服粉末顆粒之間的摩擦力和粉末顆粒的變形抗力;克服粉末顆粒對模壁的摩擦力。由于外摩擦力的存在,模壓成形的壓坯密度分布實際上是不均勻的。例如單向壓制時,離施壓模沖頭較近的部分密度較高,較遠的部分密度較低。在雙向壓制時(實際是兩個單向壓制的組合),壓坯沿壓力平行方向的兩端密度較高,中心部位較低。將潤滑劑加入粉末中或涂于模壁上可改善壓坯密度的不均勻性。
粉末冶金設備模壓成型工藝適用于壓制尺寸較大較長的金屬制品。