在粉末冶金、硬质合金及先进材料制备中，高密度金属坯体是获得优异力学性能和烧结致密化的前提。金属粉末压片机作为冷压成型的核心设备，其工艺参数与模具设计对较终坯体密度起决定性作用。
一、优化粉末特性
原料粉末的粒径分布、形貌与流动性直接影响填充均匀性。通常采用双峰或多峰粒径分布(粗粉提供骨架，细粉填充空隙)，可显著提升振实密度。此外，添加0.5%–1.5%润滑剂(如硬脂酸锌)可降低颗粒间摩擦与模壁阻力，减少压力损失，但需注意后续脱脂工艺兼容性。
二、精准控制压制工艺
压力选择：常规铁基粉末需400–700 MPa，钨、钼等难变形金属可达1000 MPa以上。压力不足导致孔隙率高，过高则易引起层裂；
保压时间：适当保压(2–10秒)有助于应力松弛与弹性后效释放，提升密度均匀性；
双向压制：相比单向压制，双向同时加压可大幅减小密度梯度，尤其适用于高径比>1的坯体。
三、模具设计关键
模具内壁需高光洁度(Ra≤0.2μm)并做表面硬化处理(如TiN涂层)，以降低脱模力。合理设计脱模斜度与排气槽，避免压制过程中气体滞留形成“气垫效应”，影响底部密度。
四、气氛与环境控制
对易氧化金属(如钛、铝)，应在惰性气体(氩气)保护下压片，防止表面氧化膜阻碍颗粒结合。部分高端设备集成手套箱或真空腔体，实现全流程无氧操作。
五、过程监控与反馈
现代伺服压片机可实时记录压力-位移曲线，通过分析弹性后效量预判开裂风险。结合在线称重系统，确保每片坯体质量一致性(RSD<1%)。
综上，高密度金属坯体制备是“材料—设备—工艺”协同优化的结果。只有在粉末预处理、压制参数、模具设计与环境控制多维度精细管理下，才能获得密度≥理论密度90%以上的优质坯体，为后续烧结奠定坚实基础。
