Вплив мастил на процес ущільнення пресовок

Більш рівномірному розподілу щільності в пресовках певною мірою сприяє введення мастил в матеріал, який ущільнюється. Застосування мастила при пресуванні – один з кращих способів зменшення зовнішнього тертя і поліпшення пресуємості порошку, що призводить до підвищення і більш рівномірного розподілу щільності по об'єму виробу. Мастила застосовуються з метою:

– зменшувати зовнішнє і внутрішнє тертя і знижувати тиск пресування;

– зменшити тиск виштовхування;

– запобігти схоплюванню в парі пресований брикет – матриця і знос останньої;

– запобігти розсипу порошку.

Мастила діляять на дві групи: інертні і поверхнево-активні.

До інертних мастил відносяться такі, які знижують тертя між порошком і стінками матриці і не діють на порошок. Ці мастила можуть бути рідкими і твердими. Як рідке мастило найчастіше використовується машинне мастило, яке вводиться в порошок в процесі приготування шихти для пресування у кількості 0,5–1,5%. У зв'язку з тим, що інертні мастила практично не мають впливу на щільність, що досягається при пресуванні, іноді для зниження нерівномірності розподілу щільності по висоті пресовки достатньо змазати внутрішні поверхні матриці. У цьому випадку як інертне мастило використовують солідол або суміш олівцевого графіту з солідолом. Проте цей спосіб змащування малопродуктивний і не може бути використаний при автоматичному пресуванні.

Як тверде інертне мастило можна використовувати графіт, дісиліцид молібдену і інші матеріали, які є структурними складовими готових виробів.

Часто як інертні мастила можуть використовуватися зв'язки і пластифікатори, які застосовуються при пресуванні твердих крихких порошкових матеріалів, характеристики яких розглядаються далі.

До поверхнево-активних мастил відносяться такі, які разом із зменшенням тертя полегшують деформацію частинок порошку, знижуючи тим самим тиск, необхідний для досягнення заданої щільності. Механізм дії поверхнево-активних мастил зводиться до адсорбції їх молекул на поверхні частинок порошків з подальшим проникненням їх в гирла мікропор і мікротріщин на поверхні частинок. При цьому виникають значні розклинюючі зусилля, які можуть зруйнувати частинку або полегшити її пластичну деформацію. Як поверхнево-активні мастила можна використовувати олеїнову, пальмінову або бензойну кислоту, стеарати цинку тощо. При цьому найчастіше використовуються їх розчини у вазеліні, ацетоні, бензолі, чотирихлористому вуглеці та інших легколетучих органічних речовин. У цьому випадку після змішування розчину та мастила з порошком, розчинник випаровується і порошок зберігає текучість.

Кількість поверхнево-активного мастила, що вводиться, повинна бути такою, щоб вона могла покрити мономолекулярним шаром всі частинки. У зв'язку з цим її кількість в значній мірі залежить від розміру частинок порошків, їх питомої поверхні. Так, наприклад, при використанні як мастила розчину олеїнової кислоти в бензолі її вводять 3–5 г на 1 кг порошку з розміром частинок 20–50 мкм і I г на I кг порошку з розміром частинок 100–200 мкм.

Введення мастил при пресуванні наряду з позитивним впливом на рівномірність розподілу щільності по об’єму пресовки, має істотний недолік. Вони часто знижують формуємість порошку і, тим самим, міцність пресовок. Це обумовлено тим, що в цьому випадку утворенню якісного металевого контакту між частинками за рахунок схоплювання і зварювання перешкоджають прошарки мастила.

У зв'язку з цим при вирішенні питань, пов'язаних із застосуванням мастил, необхідно враховувати викладене, а також вплив мастил на склад і властивості пресовок і спечених виробів.