等静压技术原理
等静压工作原理为帕斯卡定律:“在密闭容器内的介质(液体或气体)压强,可以向各个方向均等地传递。” 等静压技术已有70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金的粉体成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷、电瓷、耐火材料、石墨碳素、硬质合金、钨钼制品、永磁材料、铸造、原子能、工具制造、塑料、超高压食品灭菌、生物药物、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。
一、冷等静压技术,(Cold Isostatic Pressing,简称CIP)
是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套模具材料,以液体为压力介质 主要用于粉体材料成型,为进一步烧结,煅造或热等静压工序提供坯体。一般使用压力为100~ 630MPa。
二、温等静压技术(warm isostatic pressing,简称WIP)
温等静压技术,压制温度一般在80~120℃下.也有在250~450℃下,使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为300MPa左右。主要用于粉体物料在室温条件下不能成型的石墨、聚酰胺 橡胶材料等。以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。
三、热等静压技术
热等静压技术(hot isostatic pressing,简称HIP)
是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.睫传统粉末冶金工艺成型与烧结两步作业一并完成.而且还用于工件的扩散粘结,铸件缺陷的消除,复杂形状零件的制作等。在热等静压中,一般采用氩、氨等惰性气体作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。工作温度一般为1000~2200℃ ,工作压力常为100~200MPa。
四、等静压技术特点
等静压技术作为一种成型工艺,与常规成型技术相比,具有以下特点:
1、等静压成型的制品密度高,一般要比单向和双向模压成型高5 ~l5 。热等静压制品相对密度可达99 8%~99.09% 。
2、压坯的密度均匀一致。在摸压成型中,无论是单向、还是双向压制,都会出现压坯密度分布不均现象。这种密度的变化在压制复杂形状制品时,往往可达到10% 以上。这是由于粉料与钢模之间的摩擦阻力造成的。等静压流体介质传递压力,在各方向上相等。包套与粉料受压缩大体一致,粉料与包套无相对运动,它们之间的摩擦阻力很少,压力只有轻微地下降,这种密度下降梯度一般只有1% 以下,因此,可认为坯体密度是均匀的。
3、因为密度均匀.所以制作长径比可不受限制,这就有利于生产棒状、管状细而长的产品。
4、等静压成型工艺,一般不需要在粉料中添加润滑剂,这样既减少了对制品的污染,又简化了制造工序。
5、等静压成型的制品,性能优异,生产周期短,应用范围广。