冷等靜壓技術簡介

1、I冷等靜壓技術簡介等靜壓技術是根據帕斯卡原理開發(fā)出來的-種新型粉體成型和固結技術。帕斯卡原理也稱為靜壓傳遞原理，其主要內容是，加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞，也就是說，在密閉容|器內，施加于靜止液體上的壓強將以等值同時傳到各點。等靜壓技術首先是由美國西屋燈泡公司于|1913年開發(fā)出來的，此后，等靜壓技術及其應用范圍快速發(fā)展，目前已廣泛應用于鑄造、原子能、塑料、石墨、陶瓷、永磁體、生物藥物制備、食品保鮮和軍工等領域。術的分類及特點按樣品成型和固結時的溫度分類，可將等靜壓技術分為冷等靜壓、溫等靜壓和熱等靜壓材料，以液體為壓力介質，壓力為100630MPa主要用于粉末成形。

2、其目的是為下一步燒結，燧造或熱等靜壓等工序提供產F品。術一般指壓制溫度不超過500c的等靜壓成型技術，使用特殊的液體或氣體傳遞壓力，使用壓力為300MPa左右，主要用于在室溫條件下不能成型的粉體物料（如石墨、聚酰胺、橡膠等）的壓制，以使其能在較高的溫度下制得堅實的坯體。熱等靜壓技術是-種在高溫和高壓同時作用下，使物料經受等靜壓的工藝技術，-般采用僦、氨等惰性氣體作為壓力傳遞介質，包套材料通常用金屬或玻璃，工作溫度范圍為10002200C,工作壓力范圍100200MPa它不僅用于粉體的成型與燒結，而且還用于工|件的擴散粘結，鑄件缺陷的消除，復雜形狀零件的THi|乍為-種新型的粉體成型與固結工藝，

3、等靜壓技術具有以下特點15%,采用熱等靜壓制備的樣品，相對密度可達99.899.09%。1（2）壓坯密度均勻一致。在模壓成型中，無論是單向，還是雙向壓制，由于粉料與鋼模之間的摩擦阻力的存在及成型壓力在傳遞過程中的遞減，會出現(xiàn)壓坯密度分布不均現(xiàn)象，這種密度的差異在壓制復雜形狀制品時，往往可達到10%以上。而在等靜壓成型中，樣品在I各方向上受力相等，包套與粉料受力收縮大體一致，粉料與包套相對運動很小，壓力只有輕微地下降，樣品各部分密度差異 V1%可認為密度分布是均勻的?？芍苽溟L徑比大，形狀復雜的樣品。因為坯體各處受力一致，密度分布均勻，所以徑比大，形狀復雜的樣品。等靜壓成型工藝，一般不需要在粉料中

4、添加潤滑劑，這樣既減少了對制品的污染，等靜壓成型的制品，性能優(yōu)異，且比其他成型方法制得的樣品歲結溫度低。等靜壓成型工藝的缺點是，工藝效率較低，設瓦Ji：幣/、71飛儲川；把 K 附 I，）川及發(fā)冷等靜壓機的8I滯壓成型分濕袋法和干袋法兩種，相應等靜壓機的結構也略有不同o器、液壓系統(tǒng)和輔助設備組成，下文以濕法等靜壓設備為例，對其構造進行簡述。圖3大型冷等靜壓設備整體示意圖. .下端塞下端塞圖2干袋法等靜壓示意圖3.2冷等靜壓設備的構造雖然濕法等靜壓機和干法等靜壓機在結構上略有不同,但都主要由彈性模具、超高壓容上端塞上端塞圖3為 大 型 冷 等 靜 壓 設 備 整 體 示 意 圖 ， 圖4為 小

5、型 等 靜 壓 機 示 意 圖 。 以 圖3為 例 ， 等 靜壓機的工作過程是，首先將裝有物料的密封彈性模具，置于盛有傳壓介質的缸體中，然后閉合上端塞，框架沿導軌底座滑行至缸體正上方，將上端塞壓住。接著，加壓設備通過缸體底部的高壓油路，對缸體內部傳壓介質施加超高壓力，此時模具內的物料受壓成型。經一段時間保壓后，減壓閥開啟，缸體內壓力逐漸回復至常壓，框架后移，上端塞開啟，最后取出成彈性模具常用的制備材料有：模用橡膠、浸漬乳膠、聚氯乙烯、硅有機樹脂、聚氨基甲酸酯等。模具設計是等靜壓成型的關鍵，因為坯體尺寸的精度和致密均勻性與模具關系密切。將物料裝入模具中時，其棱角處不易為物料所充填，可以采用振動裝

6、料，或者邊振動，邊抽真空，效果更好。作為等靜壓系統(tǒng)的傳壓介質，應選擇對人體無害、壓縮性小、無腐蝕和與模具相容的液體，7g采用蔗麻油、乳化液、煤油以及煤油和變壓器油的混合液。超高壓容器高壓容器是的冷等靜壓設備中的主要設備，是粉末壓制成型的工作強度和可靠的密封性。容器缸體的結構主要有螺紋式和框架式兩種。螺紋式缸體結構：缸體是一個上邊開口的堪塌狀圓筒體，在外面常裝加固鋼箍，形成雙層缸體結構。工作過程中，內筒處于受壓狀態(tài)，外筒處于受拉狀態(tài)。缸筒的上口用帶螺紋的塞頭連接和密封。這種結構制造起來較簡單，但螺紋易損壞，安全可靠性較差，工作效率較低。為了操作方1115框架式缸體結構：主要由圓筒狀缸體和框架組成

7、，圖5為框架式缸體整體示意圖及缸體結構示意圖。首先用機械性能良好的高強度合金鋼加工出芯筒，然后用高強度鋼絲按預應力卜求，纏繞在芯筒外面，形成一定厚度的鋼絲層，使芯筒承受很大的壓應力。這樣一來，即使在工作條件下，芯筒也不承受拉應力或只承受很小的拉應力。筒體內的上、下塞是活動的，無螺紋連接，工作過程中，缸體的軸向壓力靠框架來承受，這樣就避免了螺紋結構的應力集中。該缸體結構中的框架為纏繞式結構，是由兩個半圓形梁和兩根立柱拼合后，用高強度鋼絲預應力纏繞而成?？蚣苁礁左w結構受力合理，抗疲勞強度高，工作安全可靠，對于缸體直圖5框架式缸體結構示意圖3.2.3液壓系統(tǒng)|液壓系統(tǒng)主要由低壓泵、高壓泵和增壓器以及

8、各式閥組成。開始由流量較大的低壓泵供k達到一定壓力后，再由高壓泵供油，如壓力再高，則由增壓器來提高油的壓力。當活塞向右運動時，閥門A1閉合，A2開啟，液體介質由A處進水口吸入A端液壓腔，同時，閥門B1開啟，B2閉合，B端液壓腔內液體介質被壓出，沿油路進入工作缸體。同理，當活塞向左運動時，液體介質由A端壓入工作缸體，同時B端吸入液體介質?；钊鶑瓦\動，當壓力表監(jiān)測到缸體內壓力達到預定壓力值時，增壓器停止運行。32771了使等靜壓機高效率地工作，必須配備輔助設備。自動冷等靜壓機的輔助設備主要有開、而蓋系統(tǒng)，模具裝圖6為增壓器工作原理示意圖。活塞由外部電機皮帶輪帶動在活塞腔內做來回往復運動,工C體卸、振動系統(tǒng)，壓坯、脫模系