等靜壓廠家?guī)私鈱崿F(xiàn)高致密度成型:等靜壓設備該怎么選型?
發(fā)布時間: 2024-10-21
青島冷等靜壓廠家?guī)私?/p>
在流體靜力學中存在一條帕斯卡原理:即在不可壓縮的流體中,如果在其任意一點施加壓力,所受的壓強都會等值地傳遞到流體的各個方向,使每一點都會達到靜力平衡的狀態(tài)具象到生活中,可以用于等靜壓機廠家解釋“氣球為什么是圓的?”“千斤頂為什么力大無窮?”這些問題。
而在粉體工藝中,這個原理也被成功利用并開發(fā)出了等靜壓成型技術
帕斯卡現(xiàn)象等靜壓成型是將待壓件的粉體置于高壓容器中,利用液體或氣體介質(zhì)不可壓縮等靜壓機廠家和均勻傳遞壓力的性質(zhì)從各個方向?qū)庸ぜM行均勻加壓,使粉體各個方向上受到的大小一致的壓力,從而實現(xiàn)高致密度、高均勻性坯體的成型。
在這過程中,材料的特性與尺寸、形狀、取樣方向無關,而與材料的成型溫度、壓等靜壓機廠家力有關,因此等靜壓成型也可以分為冷等靜壓、溫等靜壓和熱等靜壓三種
一、冷等靜壓成型冷等靜壓是目前最常用的等靜壓成型技術,冷等靜壓設備在常溫下運行,無需加熱裝置,一般由加壓站、冷卻系統(tǒng)、缸體(鋼筒)、框架等靜壓機廠家、上端塞(頂蓋)、控制柜等組成通常利用液體(例如水或油或乙二醇混合液體)為壓力介質(zhì),利用橡膠和塑料作包套模具材料,相比熱等靜壓,可對粉末施加更高的壓力(100-630MPa),可為下一步燒結(jié)、煅造或熱等靜壓機廠家等靜壓等工序提供具有足夠強度的“生坯”,并可在燒結(jié)之前對其進行較為精細的機械加工,顯著減少燒結(jié)后制品的加工量。
干袋、濕袋冷等靜壓機結(jié)構(gòu)圖(來源:陽誠基金)根據(jù)其成型過程不同,冷等靜壓可分為濕袋式和干袋等靜壓機廠家式兩種形式。1
濕袋法濕袋法是將粉料先放入具有彈性的成型模具(即包套)內(nèi),經(jīng)密封后再置于高壓缸中進行壓制,在壓制過程中,包套完全浸入液體,與壓力傳遞介質(zhì)直接接觸。
濕袋式冷等靜壓機(來源:比利時EPSI公等靜壓機廠家司)由于成型模具可以根據(jù)需求隨意定制形狀和尺寸,因此濕袋法的適用性很強,且可同時在一個高壓缸內(nèi)壓制多個坯體,生產(chǎn)成本低廉但要進行裝袋、卸袋等才做,工序較多,生產(chǎn)效率較難提高,較適用于實驗室制備或小批量等靜壓機廠家生產(chǎn)。
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干袋法干袋冷等靜壓的模具是由加壓模具(“干袋”)和成型模具組成的“雙袋”系統(tǒng),粉料裝入成型橡皮模后,再一起放進加壓模具內(nèi),在此過程中,成型橡皮模并不與液體介質(zhì)直接接觸,而是使高壓介質(zhì)通過干袋把等靜壓機廠家壓力均勻傳遞到模具周圍。
成型后,成型模具連同坯體一起由活塞帶出
大型干袋等靜壓機(來源:成都東谷精工機械有限公司)這種方式的自動化程度較高,可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),適用于大批量生產(chǎn),但因加壓橡皮模不易經(jīng)常更換,等靜壓機廠家成型的產(chǎn)品尺寸和形狀受到限制。
二、溫等靜壓成型溫等靜壓的壓制溫度介于熱等靜壓與冷等靜壓之間,通常不超過500℃,壓強范圍可達300MPa左右,主要用于在室溫條件下不能成型的粉體物料(如聚酰胺、橡膠等)等靜壓機廠家,尤其適用于電子陶瓷制品(多層陶瓷電容、燃料電池、太陽能基板)的生坯層壓致密處理,在一定的溫度和壓力下,使生瓷體緊密粘接,形成一個完整的多層基板坯體,在一定的溫度和壓力下,使它們緊密粘接,形成一個完整等靜壓機廠家的多層基板坯體,由于層壓壓力可以均勻分布到生瓷體上,基板燒結(jié)收縮一致,物理性能和電氣性能因此大大提升。
溫等靜壓機(來源:山西鴻煷機械設備股份有限公司)但是溫等靜壓的溫度和壓力對于制品有著很大的影響,但等靜壓機廠家其工作原理主要通過外部干套或內(nèi)部熱交換器施加到工作介質(zhì),再通過增壓器不斷把壓力介質(zhì)加入工作缸內(nèi)部,達到對粉體加熱加壓的目的,這種工作方式會使壓力介質(zhì)受到摩擦、增壓的作用而持續(xù)升溫,較難實現(xiàn)對溫度的精準等靜壓機廠家控制,同時工作缸內(nèi)均溫性也難以得到保證。
三、熱等靜壓成型熱等靜壓工藝是向制品施加各向同等壓力(100~200MPa)的同時利用加熱爐對制品施加1000~2200℃的高溫,從而使制品得以燒結(jié)或致密化的過等靜壓機廠家程。
江豐電子超大規(guī)格熱等靜壓設備
熱等靜壓原理目前這種技術廣泛用于先進陶瓷、金屬合金以及增材制造等領域,既可以使粉末直接加熱加壓成型、燒結(jié),也可以用于工件的粘結(jié)擴散(不同材料間發(fā)生冶金結(jié)合)以及直接對已等靜壓機廠家成型的坯體進行熱致密化處理,消除工件的缺陷等,對于許多合金甚至能夠有近乎100%的理論密度。
熱等靜壓粉末冶金示意圖(來源:陽誠基金)但由于需要較高的操作溫導致能耗較大,同時也無法以液體作為壓力介質(zhì),而等靜壓機廠家需要以較為昂貴的氬氣、氮氣、氦氣等惰性氣體或其他混合氣體作為壓力介質(zhì),成本相對較高,也存在一定的危險性。
總結(jié)溫度和壓強是等靜壓技術中影響制品質(zhì)量的關鍵因素,冷等靜壓成型只需在常溫下進行,可提供高達60等靜壓機廠家0MPa的壓強,一般是為后續(xù)燒結(jié)提供足夠強度的坯體溫等靜壓則常作為坯體的層壓致密處理,尤其適用于電子陶瓷制品的成型。
而熱等靜壓在高溫高壓下進行,可一步實現(xiàn)陶瓷的成型與燒結(jié),在先進陶瓷、硬質(zhì)合金等硬脆材等靜壓機廠家料的致密化燒結(jié)方面顯示出無可替代的優(yōu)勢
參考文獻:杜苗鳳. 凝膠注模結(jié)合冷等靜壓成型氧化鋁工藝研究[D].機械科學研究總院.粉體圈Corange整理
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