La aplicación de un lubricante saturado en las superficies del molde es una medida protectora fundamental. Crea una película delgada y continua que actúa como barrera física entre el polvo metálico de aluminio y las paredes de acero del molde. Esta barrera reduce drásticamente la fricción durante la fase de prensado a alta presión y evita que el aluminio se adhiera a la matriz, asegurando que la pieza permanezca intacta al ser expulsada.
La Clave Principal La lubricación de paredes no es solo para suavizar el movimiento; es una necesidad estructural para la metalurgia de polvos de aluminio. Al prevenir la adhesión metal con metal, preserva la integridad superficial del frágil compactado "en verde" y extiende significativamente la vida útil de las costosas herramientas.
La Mecánica de la Protección del Molde
Reducción de la Resistencia a la Fricción
Al prensar polvo, la fricción es el enemigo de la densidad. A medida que el punzón comprime el polvo, la fricción contra las paredes del molde se opone a la fuerza descendente.
La aplicación de un lubricante saturado reduce significativamente esta fricción lateral. Esto permite que la presión de prensado se transmita de manera más efectiva a través de la columna de polvo. El resultado es una densidad más uniforme en toda la pieza, evitando puntos blandos o debilidades estructurales.
Prevención de la Adhesión (Galling)
El polvo de aluminio es naturalmente dúctil y puede ser "pegajoso" bajo alta presión. Sin una barrera, el polvo tiende a soldarse en frío o adherirse a las paredes de acero del molde.
La película de lubricante saturado aísla el polvo del acero. Esto elimina el riesgo de que el aluminio se pegue al molde, un defecto que arruina el acabado superficial de la pieza y requiere tiempo de inactividad de la máquina para limpiar la herramienta.
Garantía de Integridad Durante el Desmoldeo
El momento más peligroso para una pieza prensada (el "compactado en verde") es la expulsión. Si hay alta fricción o adhesión, la fuerza necesaria para empujar la pieza hacia afuera puede desgarrarla.
La lubricación minimiza esta resistencia al desmoldeo. Al permitir que la pieza se deslice fácilmente fuera de la cavidad, previene la formación de grietas laminares o capas superficiales que pueden ocurrir cuando la piel exterior de la pieza roza contra la pared del molde.
Impacto en la Eficiencia de Fabricación
Extensión de la Vida Útil de la Herramienta
Las herramientas de moldeo actúan como un activo consumible en la fabricación. El contacto directo con polvos metálicos abrasivos acelera el desgaste.
Al mantener una película de lubricante constante, el proceso protege los punzones superior e inferior y la cavidad de la matriz de la abrasión directa. Esto extiende significativamente la vida útil general del molde, reduciendo los costos de herramientas a lo largo del tiempo.
Distinciones Críticas y Compensaciones
Lubricación de Paredes vs. Lubricación Interna
Es vital distinguir entre lubricar las paredes del molde y mezclar lubricante en el polvo.
El lubricante mezclado internamente (entre partículas) ayuda en la reorganización pero se quema durante la sinterización para crear poros controlados. Sin embargo, depender solo del lubricante interno puede resultar en fuerzas de expulsión más altas. La lubricación de paredes se dirige específicamente a proteger la interfaz entre la herramienta y la pieza, en lugar de modificar la estructura interna del material.
Gestión de la Saturación del Lubricante
Si bien la lubricación es esencial, la aplicación debe controlarse. El objetivo es una "película delgada".
Si el lubricante se aplica en exceso, puede ocupar volumen dentro de la matriz que debería ser llenado por el polvo, lo que podría distorsionar las dimensiones finales. Por el contrario, una saturación insuficiente conduce a una adhesión inmediata y a una posible agarrotamiento de la matriz.
Tomando la Decisión Correcta para su Objetivo
Al optimizar su proceso de prensado de polvo de aluminio, considere dónde se aplica su lubricante para lograr resultados específicos:
- Si su enfoque principal es el Acabado Superficial y la Integridad: Priorice la lubricación de las paredes del molde para evitar la adhesión y el agrietamiento durante la expulsión.
- Si su enfoque principal es la Longevidad de la Herramienta: Asegúrese de que la película de lubricante esté saturada y sea continua para eliminar el contacto abrasivo metal con metal.
- Si su enfoque principal es la Porosidad Controlada: Concéntrese en ajustar la proporción de lubricantes internos mezclados con el polvo, en lugar de alterar la lubricación de paredes.
Dominar la aplicación de lubricantes saturados garantiza un proceso repetible donde se producen piezas de alta calidad sin sacrificar la vida útil de su equipo.
Tabla Resumen:
| Beneficio | Mecanismo | Impacto en la Producción |
|---|---|---|
| Reducción de Fricción | Crea una barrera física entre el polvo y el acero | Asegura una densidad uniforme de la pieza y una transferencia de presión efectiva |
| Prevención de Adhesión | Evita la soldadura en frío/galling del aluminio a la matriz | Mantiene un acabado superficial superior y elimina el tiempo de inactividad de la máquina |
| Expulsión Suave | Minimiza la resistencia durante el desmoldeo | Protege los frágiles compactados "en verde" de grietas laminares y desgarros |
| Longevidad de la Herramienta | Elimina la abrasión directa metal con metal | Extiende significativamente la vida útil de las costosas herramientas de moldeo |
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Referencias
- 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
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