La aplicación de lubricantes externos es esencial para mantener la integridad estructural de los compactos de polvo a base de hierro. Al recubrir las paredes del molde con agentes como vaselina o grasa industrial, se reduce significativamente la fricción entre el polvo, el punzón y la matriz. Esto asegura que la fuerza de prensado se transmita profunda y uniformemente, previniendo gradientes de densidad y defectos superficiales.
Conclusión Clave: La fricción es el enemigo de la uniformidad en la metalurgia de polvos. La lubricación externa minimiza esta resistencia, permitiendo una distribución de presión igualada durante el prensado y una eyección sin tensiones, lo cual es fundamental para prevenir grietas, capas y variaciones de densidad.
El Impacto en la Densidad y la Estructura
Mejora de la Transmisión de Presión
En el prensado de polvos, la fricción a lo largo de las paredes laterales "roba" energía de la fuerza de prensado. Esto a menudo resulta en que la parte superior de la pieza sea densa mientras que la inferior permanece porosa.
La lubricación externa reduce significativamente esta fricción en las paredes laterales. Esto permite que la presión de prensado se transmita eficazmente a través de toda la altura de la columna de polvo. El resultado es un compacto en verde con densidad uniforme en toda su extensión, en lugar de una pieza con secciones débiles y de baja densidad.
Creación de una Barrera Protectora
Los lubricantes como la vaselina, la grasa industrial o los agentes a base de silicona crean una delgada película protectora.
Esta película actúa como una barrera entre el polvo metálico y las paredes de acero del molde. Evita que el polvo de hierro se adhiera a la superficie del molde bajo alta presión, asegurando que el material se consolide en lugar de pegarse.
Facilitación del Flujo de Partículas
Antes de que se aplique presión, el polvo debe llenar el molde de manera uniforme.
Una superficie lubricada reduce la resistencia durante la fase de apilamiento. Esto facilita un mejor flujo y nivelación de las partículas de polvo, estableciendo una estructura base consistente antes de que comience la compactación.
Protección de la Pieza Durante la Eyección
Minimización de la Resistencia al Desmoldeo
El proceso no termina una vez que el punzón se retrae; la pieza debe ser eyectada. Sin lubricación, la fricción entre el compacto expandido y las paredes del molde es inmensa.
La lubricación minimiza esta resistencia al desmoldeo. Permite que la pieza se deslice suavemente fuera de la cavidad de la matriz sin requerir una fuerza excesiva.
Prevención de Defectos Superficiales
La alta fricción durante la eyección induce tensión de tracción en la pieza. Esta tensión es la causa principal de fallas estructurales.
Al reducir esta fricción, se previene la formación de capas, grietas o astillado de bordes. Esto asegura que la integridad superficial del compacto en verde permanezca intacta después de salir del molde.
Errores Comunes a Evitar
El Riesgo de Cobertura Inadecuada
La película protectora debe ser completa. Si el lubricante no se aplica a los punzones superior e inferior, así como a la cavidad, permanecerán puntos de fricción.
Omitir estas áreas puede provocar adherencias localizadas o una transmisión de presión desigual en los puntos de contacto del punzón.
Equilibrio del Grosor de la Película
Si bien las referencias resaltan la necesidad de una película "saturada" o "delgada", la precisión es clave.
El objetivo es reducir la fricción sin ocupar espacio que debería ser llenado por el polvo. La película sirve únicamente para reducir la resistencia a la fricción, no para actuar como material de relleno.
Tomando la Decisión Correcta para Su Objetivo
Para optimizar su proceso de prensado, alinee su estrategia de lubricación con sus objetivos de calidad específicos:
- Si su enfoque principal es la Homogeneidad de la Densidad: Priorice la lubricación para maximizar la transmisión de presión, asegurando que el núcleo de la pieza sea tan denso como la superficie.
- Si su enfoque principal es el Acabado Superficial: Asegure una película delgada y continua en todas las interfaces del molde para eliminar el estrés de desmoldeo y prevenir grietas superficiales.
- Si su enfoque principal es la Longevidad de la Herramienta: Aplique lubricación de manera consistente para prevenir el desgaste metal-metal, extendiendo así la vida útil general del molde.
Una lubricación eficaz transforma la fricción de una fuerza destructiva a una variable manejable, asegurando la calidad de su componente final.
Tabla Resumen:
| Característica | Impacto de la Lubricación Externa | Beneficio Resultante |
|---|---|---|
| Transmisión de Presión | Reduce la pérdida de energía contra las paredes del molde | Densidad uniforme en toda la pieza |
| Flujo de Partículas | Disminuye la resistencia durante el llenado | Estructura base y nivelación consistentes |
| Proceso de Eyección | Reduce la fricción/tensión de desmoldeo | Previene capas, grietas y astillado |
| Protección del Molde | Crea una barrera de película protectora | Extiende la vida útil de la herramienta y previene la adhesión |
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Referencias
- 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
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