Hassas bileşenler fabrikasının bir satın alma müdürü yakın zamanda aynı sabah iki teklif talebi gönderdi. İlki bir toz sıkıştırma presi istedi; ikincisi bir toz presleme makinesini tanımladı. İlk tedarikçi, çok etkili takımlara sahip 100 tonluk bir hidrolik pres teklif etti. İkincisi, kozmetik pudra tavaları için boyutlandırılmış yüksek hızlı bir mekanik presten bahsediyordu. Her iki tedarikçi de teknik olarak doğruydu ve hiçbiri projeyle eşleşmedi. Bu senaryo imalat endüstrilerinde tekrarlanıyor çünkü "toz presleme" ve "toz sıkıştırma" terimleri, farklı ekipman önceliklerine, alet stratejilerine ve kontrol sistemlerine işaret ederken örtüşen işlemleri tanımlıyor.
Toz presleme ve toz sıkıştırmanın her ikisi de toz konsolidasyon ailesine aittir. Her iki işlemde de, gevşek toz bir kalıp boşluğuna yüklenir ve bir veya daha fazla zımba, tozu tutarlı bir katı halinde yoğunlaştırmak için kuvvet uygular. Aradaki fark, makinenin neyi kontrol etmek üzere tasarlandığıdır. Mühendislik bileşenlerinde eşit yoğunlukta sıkıştırma merkezleri; Presleme, kabul edilebilir bir yüzey kalitesine sahip tanımlanmış bir geometri oluşturmaya odaklanır.
İki makine kategorisi arasındaki en önemli mekanik fark, kuvvetin nasıl üretildiği ve tutulduğudur. Mekanik presler, motor dönüşünü kısa, güçlü bir stroka dönüştürmek için eksantrik bir kam, krank veya mafsal eklemi kullanır. Hızlı dönerler ve parça başına daha az maliyetlidirler ancak maksimum güçte duramazlar. Hidrolik presler, piston üzerindeki sıvı basıncı yoluyla kuvvet üretir; bu da daha yavaş döngüler sağlar, ancak strokun herhangi bir noktasında hassas, ayarlanabilir kuvvet üretir.
| Parametre | Mekanik pres | Hidrolik pres |
| Döngü hızı | Küçük parçalar için dakikada 10–40 parça | Stroke bağlı olarak dakikada 3–15 parça |
| Kuvvet kontrolü | Kam profiliyle sabitlendi | Tam güç aralığında ayarlanabilir |
| Kalma süresi | Kısa, genellikle 0,1–0,5 saniye | Ayarlanabilir, tam güç tutabilir |
| Yoğunluk bütünlüğü | Uzun veya çok seviyeli parçalar için daha alçak | Karmaşık geometriler için daha iyi |
| Takım maliyeti | Orta | Karmaşık kalıp setleri için daha yüksek |
| Tercih edilen parça boyutu | Küçük ila orta | Orta ila büyük |
Yoğunluk tekdüzeliği, kabul edilebilir toz sıkıştırmasını reddedilen çıktıdan ayıran kalite parametresidir ve buna, zımba toza temas etmeden önce karar verilir. Kalıp doldurma başlangıç noktasıdır: kalıp boşluğuna giren gevşek toz, tipik olarak nihai preslenmiş yoğunluğun yalnızca yüzde 20 ila 50'si kadar bir kütle yoğunluğuna sahiptir. Doldurma derinliği bu nedenle toz akışına ve parçacık şekline bağlı olarak bitmiş parça yüksekliğinin iki ila dört katı olmalıdır.
Tek etkili presler yalnızca üstten kompakt yapar, bu da üst zımbadan alt zımbaya doğru bir yoğunluk gradyanı üretir. Çift etkili presler her iki zımbayı da içe doğru hareket ettirerek parça yüksekliği boyunca yoğunluk dağılımını dengeler. Hidrolik makineler, pres döngüsünün çok seviyeli parçalara ve toz akış davranışına uyum sağlamasına olanak tanıyan bağımsız zımba hareketi ekler. Kozmetik toz presleme için aynı prensipler geçerlidir ancak kuvvetler çok daha düşüktür; kalıp yüzeyinin kalitesi ve çıkarma hızı mutlak yoğunluktan daha önemlidir.
Toz presleme makinesi ile toz sıkıştırma makinesi arasındaki seçimi makine terminolojisi değil malzeme uyumluluğu yönlendirmelidir. Toz sıkıştırma makineleri, demir, bakır, paslanmaz çelik ve alaşım tozlarının 400 ila 800 MPa'da preslendiği toz metalurjisinde hakimdir. Toz presleme makineleri, basınçların çok daha düşük olduğu ve yüzey kalitesinin spesifikasyona hakim olduğu kozmetik, seramik ve farmasötik tabletlemede standarttır.
Kalite kontrol stratejileri, iki makine ailesi arasındaki gerçek farkı ortaya koymaktadır. Metal tozu sıkıştırma hattı, zımba konumunu, pres kuvvetini ve ham yoğunluğunu izler ve genellikle sinterleme fırınını ve boyutlandırma operasyonunu besler. Kozmetik toz presleme hattı dolum ağırlığını, yüzey kaplamasını ve baskı netliğini izler ve genellikle sünger damgalama, membran baskı veya paketleme istasyonlarıyla bütünleşir.
Şu sırayla seçim yapın: parça geometrisi, malzeme, gerekli çıktı ve ardından bütçe. Öngörülen parça alanını gerekli birim basınçla çarparak gerekli kuvveti hesaplayın ve ardından yüzde 20'lik bir güvenlik marjı ekleyin. Ancak bu hesaplamanın ardından çevrim süresini, takım maliyetini ve otomasyon düzeyini rakip teklifler arasında anlamlı bir şekilde karşılaştırabilirsiniz.
Bir toz presleme makinesi, düşük basınçta metal tozları oluşturabilir, ancak çoğu toz metalurjisi bileşeni için gereken yoğunluğu veya ham mukavemeti elde edemez. Metalin sıkıştırılması 400 ila 800 MPa gerektirir; kozmetik toz presleme, kabaca 3 ila 15 MPa olan 30 ila 150 barda çalışır. Kuvvet boşluğu yaklaşık bir büyüklük mertebesindedir.
Bağımsız olarak kontrol edilen zımba hareketine sahip hidrolik tahrikler, uzun, çok seviyeli veya düşük akışlı tozlu parçalar için en iyi yoğunluk eşitliğini sağlar. Mekanik sürücüler, parça küçük, sığ ve tek bir hareketle sıkıştırılabilir olduğunda daha yüksek hız ve daha düşük parça maliyeti sağlar.
Kozmetik endüstrisi "presleme"yi benimsemiştir çünkü işlem görünür bir yüzey kaplaması, baskı veya desene sahip bir toz tavası oluşturur. "Sıkıştırma", toz metalurjisiyle ilgili olan yoğunluk mühendisliğini ifade eder. Kozmetik OEM/ODM üreticilerine hizmet veren tedarikçiler bu nedenle ekipmanlarını toz presleme makineleri olarak kataloglamaktadır.
Parçanın milimetre kare cinsinden öngörülen alanını megapaskal cinsinden gerekli birim basınçla çarpın ve ardından tonu elde etmek için 9.806'ya bölün. Kozmetik tozlar için 3 ila 15 MPa kullanın. Metal tozları için 400 ila 800 MPa kullanın. Hesaplanan değerin üzerine yüzde 20'lik bir güvenlik marjı ekleyin.