壓制和燒結(jié)是由粉末形成固體零件的機(jī)制。先壓制，后燒結(jié)。粉末冶金壓制成型前，粉末已全準(zhǔn)備好，如粉末冶金部分所述。除了粉末成分之外，混合物中還可以存在粘合劑、抗絮凝劑和潤(rùn)滑劑。

粉末壓制，因此通常是粉末成形，適合于具有二維幾何形狀和小厚度的扁平零件。隨著零件復(fù)雜性和厚度的增加，主要問(wèn)題是由于粉末顆粒的不均勻壓實(shí)而導(dǎo)致的密度的更大變化，以及由于需要排出壓制的壓塊而導(dǎo)致的限制。處理方法用于緩解這些問(wèn)題。在粉末冶金工藝設(shè)計(jì)中，工藝設(shè)計(jì)、不同層次的零件復(fù)雜性和粉末制造的能力將在后面討論。本節(jié)主要介紹粉末冶金壓制：

粉末壓制

粉末壓制是將粉末壓縮成幾何形狀。壓制通常在室溫下進(jìn)行。這將創(chuàng)建一個(gè)名為綠色緊湊型。該壓制未燒結(jié)零件的強(qiáng)度(生坯強(qiáng)度)取決于壓實(shí)性，可使用粘合劑來(lái)提高壓實(shí)性。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)綠色的粉盒可以用手拆開(kāi)，但也足夠結(jié)實(shí)，可以輕拿輕放。生坯的幾何形狀與零件的幾何形狀相似，但是在制造過(guò)程的燒結(jié)階段會(huì)出現(xiàn)收縮，因此必需計(jì)算在內(nèi)。

所需的粉末量將基于粉末的堆積密度和零件中的材料量。堆積密度在前一節(jié)中討論過(guò)，它是松散粉末本身的密度。測(cè)量粉末數(shù)量時(shí)，堆積密度很重要。潤(rùn)滑劑等添加劑的影響必需始終計(jì)算在內(nèi)。例如，一個(gè)綠色壓塊中含有一定量的潤(rùn)滑劑和粘合劑，它們會(huì)增加額外的材料。在燒結(jié)過(guò)程中，這些潤(rùn)滑劑和粘合劑被燒掉。他們的材料在燒結(jié)后就不在零件中了，這是必需考慮的。

為了開(kāi)始制造過(guò)程，將一定量的粉末填充到模具中。模具填充的速度很大程度上取決于粉末的流動(dòng)性。容易流動(dòng)的粉末可以以更高的速度傾倒。澆注可以是一個(gè)自動(dòng)化的過(guò)程。

一旦模具填滿，沖頭就會(huì)向粉末移動(dòng)。沖頭向粉末施加壓力，將其壓實(shí)至正確的幾何形狀。

沖頭和模具表面在粉末制造中非常重要。沖頭和沖模之間必需存在一定的間隙，以便沖頭在沖模內(nèi)移動(dòng)。粉末顆粒可能會(huì)卡在該間隙內(nèi)，導(dǎo)致機(jī)器正常移動(dòng)出現(xiàn)問(wèn)題。為了防止粉末顆粒卡在該間隙內(nèi)，間隙設(shè)計(jì)得非常低。用于粉末壓制的沖頭和沖模之間的間隙值通常小于0.001英寸。大多數(shù)沖頭和沖模由硬化的工具鋼制成，其表面在工具運(yùn)動(dòng)的方向上被研磨、拋光或研磨。用于粉末加工操作的沖頭和沖?？梢杂商蓟u制成。

壓制操作所需的力的大小在很大程度上取決于材料。比如壓制鋁粉一般需要較低的力，而壓制鐵粉需要相對(duì)較高的力。壓制力還取決于粉末特性、添加劑和生坯的期望密度。摩擦力會(huì)阻礙顆粒在壓制過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)，因此潤(rùn)滑可以降低所需的壓制力，并使顆粒在壓制過(guò)程中分布更加均勻。應(yīng)該以正確的量進(jìn)行潤(rùn)滑。過(guò)度潤(rùn)滑不會(huì)全部留在顆粒表面，但也會(huì)聚集在顆粒間空間(開(kāi)孔)，并妨礙粉末的適當(dāng)壓實(shí)。壓力是垂直于擠壓方向的零件面積上的壓力的函數(shù)。通常壓機(jī)是垂直的，在這種情況下，應(yīng)考慮零件的水平面。

工業(yè)粉末制造的力通常在10，000磅/英寸之間變化2、(70兆帕)和120，000磅/英寸2，(800 MPa)。這種制造類型的零件大多很小(不到5磅)，沖壓要求通常在100噸以下。數(shù)百噸級(jí)的機(jī)械壓力機(jī)通常適用于大多數(shù)粉末加工作業(yè)。容量為幾千噸的液壓機(jī)有時(shí)用于需要更大力量的工作。通常使用雙動(dòng)作壓力機(jī)，帶有相對(duì)的頂部和底部沖頭，但是對(duì)于更復(fù)雜的零件，可以使用多動(dòng)作壓力機(jī)。打孔速度必需調(diào)節(jié)。工件壓實(shí)速度越快，生產(chǎn)率越高，但如果沖壓速度太高，空氣可能會(huì)滯留在孔隙中，妨礙零件正確壓實(shí)。