筛分的必要性在于抵消干燥过程带来的物理副作用。 干燥混合粉末不可避免地会导致颗粒粘结在一起，形成大而无规则的颗粒团或“硬团聚体”。使用筛分设备（通常使用 100 目等筛网尺寸）对于破碎或去除这些团聚体至关重要，从而标准化颗粒尺寸，以优化后续制造步骤的堆积密度和流动性。
核心要点 干燥过程会在粉末混合物中产生结构不一致性，如果处理不当，会导致最终部件永久性失效。筛分是恢复颗粒均匀性的纠正机制，确保粉末顺畅地流入模具并压制成无缺陷的“生坯”。
管理粉末的物理状态
团聚体的形成
虽然干燥对于去除混合粉末中的水分至关重要，但它会带来一个次要问题：颗粒粘结。随着水分蒸发，粉末颗粒倾向于聚集，形成大而硬的颗粒。
机械分离的作用
筛分设备充当材料物理状态的重置按钮。通过将干燥后的材料通过特定的筛网（例如 100 目），您可以机械地打碎这些团块。这确保了材料恢复到化学和物理上均匀的状态，而不是细粉和硬块的混合物。
优化加工特性
提高流动性
为了使制造过程高效，粉末的行为必须在一定程度上像流体一样。大而无规则的团聚体充当障碍物，引起摩擦和堵塞。筛分可清除这些障碍物，使粉末具有优异的流动性。当粉末必须精确地倒入复杂模具或型腔时，这一点至关重要。
稳定堆积密度
为了生产一致的零件，进入模具的粉末体积必须对应特定的重量。团聚体会产生气隙，破坏这种比例。筛分可确保堆积密度均匀，使制造商能够精确预测每个零件所需的材料量。
防止“生坯”缺陷
消除内部空隙
“生坯”是指烧结（加热）前的压实粉末零件。如果在压制过程中混合物中残留大颗粒，它们通常会抵抗压实。这会导致内部空隙——微小的气穴，会损害最终产品的结构完整性。
防止密度梯度
当压力机对含有未筛分团聚体的粉末混合物施加力时，力不会均匀分布。这会导致密度变化或密度梯度。零件的某些区域会很致密且坚固，而相邻区域可能多孔且脆弱。筛分可确保压力均匀地传递到整个零件。
理解权衡
筛网尺寸选择
并非所有粉末都需要相同程度的精炼。筛网尺寸的选择是在所需细度和加工效率之间的权衡。
平衡颗粒尺寸和材料类型
- 标准加工（主要背景）：100 目筛网通常是通用混合粉末的基准，以确保足够的密度和流动性。
- 粗颗粒团聚体：对于碳化硅 (SiC) 等坚固材料，60 目筛网可能足以在不过度加工的情况下破碎硬团聚体。
- 高精度混合物：对于 TiB2-TiN-WC 等复杂复合材料，需要更精细的200 目筛网，以确保最高的均匀性并防止微观结构缺陷。
为您的目标做出正确选择
要确定筛分方案的严格程度，请考虑最终组件的特定要求：
- 如果您的主要重点是防止结构失效：优先去除硬团聚体，以消除生坯中的内部空隙和密度梯度。
- 如果您的主要重点是自动化制造：优先考虑流动性，以确保一致、无卡滞的模具装载。
- 如果您的主要重点是高性能复合材料：使用更精细的筛网尺寸（例如 200 目），以实现最大的颗粒尺寸均匀性。
筛分将化学成分正确的混合物转化为物理上可加工的材料，弥合了原材料和高性能组件之间的差距。
总结表：
| 特性 | 筛分的影响 | 对工艺的好处 |
|---|---|---|
| 团聚体控制 | 打碎干燥过程中形成的硬颗粒 | 确保材料均匀性 |
| 流动性 | 清除不规则的障碍物和摩擦 | 实现精确、无卡滞的模具装载 |
| 堆积密度 | 消除由大团块引起的气隙 | 确保零件重量和体积一致 |
| 结构完整性 | 防止内部空隙和密度梯度 | 消除最终组件中的薄弱环节 |
| 颗粒均匀性 | 标准化尺寸（例如 60 至 200 目） | 针对特定复合材料优化性能 |
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