粉末冶金部品のバリの原因 日本

1、金型の隙間

粉末冶金技術とは、金属粉末を成形する技術です。ダイとダイ、ダイパンチとマンドレルの間のネガティブスライドには、一致するギャップが必要です。金属粉末や完成した焼結ブランクを金型に押し込むと、成形中に流動や塑性変形が発生します。バリの根本原因は、成形品による金型の隙間の埋め込み効果です。

2、金型の精度

粉末プレス法は粉末充填法を採用しています。金型の表面は粉末と直接接触しており、微細な粉末粒子は金型の隙間に入り込みやすく、多体摩擦を形成します。実際の製造では、金型間の粉末粒子が加工硬化した後、金型のギャップはさらに減少し、金型の表面にはわずかな傷が残ります。摩耗が激しくなると金型の表面粗さが低下し、粉末と金型との摩擦が増大し、脱型時にバリが発生しやすくなり、成形できなくなります。また、金型の精度や製造精度も製品の品質に影響します。バリの形状は金型の表面品質に依存します。一般部分の表面はザラザラしており、金属光沢はありません。

3、金型の破損

粉末冶金部品は面取りされることがよくあります。その後の機械加工を減らしてコストを節約するために、金型の設計時に面取りが金型に追加されるため、金型のエッジが薄くなったり、鋭利な角になったりする傾向があり、これらの場所で損傷を受けやすくなります。金型の形状が複雑で製造コストが高いため、最終的な製品の品質を損なうことなく使用されることが多く、フラッシュバリが発生します。バリの形状は比較的規則的であり、金型欠陥の中に存在します。

4、金型の取り付けと使用

金型の取り付けは、通常、金型自体のフィット感に応じて、下から上、内側から外側の順で行われます。金型のマッチング ギャップの存在により、金型の取り付けおよびデバッグ時にマッチング ギャップの均一な分布を確保できず、ギャップが大きい側はバリが発生しやすく、ギャップが小さい側はバリが発生しやすくなります。乾燥摩擦を発生させ、局所的な凝着摩耗を引き起こす。第二に、設置自体の欠陥により、動作中に金型に不均一な応力がかかり、大きな圧力の作用下でわずかな横方向の動きが発生する可能性があり、その結果、一方向のギャップが増加します。特に成形品の場合、金型の圧力中心のずれや工作機械の圧力中心が不安定で、大きなバリが発生するだけでなく、金型の磨耗も促進され、機器の精度に一定の影響を与えます。これらの問題により、局所的な形状の不規則なバリが発生する可能性があります。

5、装置の精度

金型自体の設計・製作精度に加え、成形装置自体の精度にも金型の動作精度が関係します。金型は必要に応じて金型フレームに取り付けられますが、金型の走行状態は、金型の走行状態と同様に、金型の走行中の上下の金型のガイドと、金型フレーム自体のガイドによって決まります。多段階の部品の成形では、3 ～ 5 個の金型パンチが必要となることが多く、装置の精度は特に重要です。装置の精度が不十分だと金型の加工条件が悪化し、バリの発生が促進されます。また、粉末の高さが設備の範囲を超えると、プレス圧力が過大となり設備のトン数が不足し、設備の動作が不安定になったり、バリが発生したりすることがあります。これらのバリは部品の表面にランダムに分布します。