7. Пресування зі змащуванням

Застосування змащування при пресуванні – один з кращих способів зменшення тертя і покращення процесу ущільнення порошку, в результаті чого коефіцієнт бічного тиску збільшується, густина брикету підвищується і забезпечується більш рівномірний розподіл її по об’єму.

Змащення, що знижує тертя між порошком і стінками матриці прес-форми і не має суттєвого впливу на порошок, отримало назву інертного на відміну від поверхнево-активного змащення, яке впливає на тертя між частинками і викликає руйнування чи полегшує їх деформацію за рахунок адсорбційного зниження міцності.

Для змащування застосовують масла, олеїнову кислоту, полівініловий спирт, гліцерин, каніфоль, камфору та інші речовини.

Ефект від застосування змащування виражається у зменшенні коефіцієнтів зовнішнього і міжчасткового тертя, зниженні тиску пресування, (необхідного для отримання брикету заданої густини) і тиску виштовхування, підвищенні рівномірності розподілу густини по об'єму брикету і зменшенні чи запобіганню схватування в парі брикет – матриця прес-форми, а також у збільшенні стійкості прес-форм. Змащування збільшує зусилля, що передається на нижній пуансон при пресуванні.

Найбільш суттєвий вплив на процес пресування має поверхнево-активне змащення. Це пояснюється зниженням міцності тонких поверхневих шарів металічних частинок при адсорбуванні на них мастила і проникнення його в тріщини, пори та інші дефекти поверхні, що полегшує деформування і руйнування частинок та сприяє ущільненню.

Порошок, що оброблений активними мастилами, володіє підвищеною стійкістю проти корозії. Однак застосування мастил, особливо поверхнево-активних, зменшує міцність спресованих брикетів і допустиме тільки для порошків, брикети з яких достатньо міцні.

Порошки твердих та крихких матеріалів пресують із застосуванням клейких та пластифікуючих добавок (парафін, каучук та ін.), які полегшують ковзання і забезпечують склеювання частинок порошку.

Велике значення має спосіб застосування мастил: добавка в порошок, що пресується, змащення стінок прес-форми чи комбіноване застосування цих двох способів.

При виборі мастила необхідно враховувати його вплив на технологічні властивості порошку (насипну густину і текучість) і на властивості спресованих і спечених виробів.

8. Міцність пресовок

Міцність пресовок визначається як механічним зачепленням і переплетенням поверхневих виступів і нерівностей частинок порошку, так і дією міжатомних сил зчеплення, ступінь прояву яких зростає із збільшенням контактної площі.

Для порошкових пресовок міцність зростає не із збільшенням твердості (як у компактних матеріалів), а з її зменшенням і ростом пластичності металу, так як в пластичних матеріалів в результаті більш швидкого заповнення контактних мікронерівностей в безпосередній контакт вступає більша кількість атомів суміжних поверхонь, що сприяє прояву атомних сил зчеплення.

Розглядаючи залежність збільшення міцності брикету від тиску пресування, можна відмітити три етапи: на першому етапі (низькі тиски пресування) міцність зростає швидше ніж тиск; на другому етапі (середні тиски) міцність зростає пропорційно тиску і на третьому етапі (високі тиски) міцність зростає повільніше ніж тиск.

За інших рівних умов на міцність брикетів значний вплив має гранулометричний склад порошку.

Великий вплив на міцність пресовок має насипна густина порошку γ_нас, точніше коефіцієнт обтиснення: К = γ_пр / γ_нас. Чим більший К при даній густині пресовки γ_пр тим сильніше обтиснення порошку і тим міцніший спресований брикет.

Міцність пресовок залежить від забруднення порошків і при значному вмісті оксидів знижується. Це пояснюється збільшенням твердості поверхні частинок при одночасному зниженні їх пластичності і зменшенні металічної контактної поверхні.

Прийнято характеризувати брикети міцністю на стиск і на згин, так як міцність на розрив невелика.