鸿煷机械设备等静压机是根据帕斯卡原理,用于各种粉末制品在超高压状态下的成型,其制成品的各向同性好,针对性能要求高,形状复杂及细长比大的零件有很好效果。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。
工作原理是粉末装在弹性模具中,并放入超高压工作缸内,用泵将液压介质注入超高压工作缸中,均匀作用于模具的所有表面,使粉末均匀压缩成型。
等静压技术原理是根据帕斯卡原理,利用制品在各向均等的超高压压力状态下成型的先进技术。其制成品的各向同一性好,针对性能要求高,形状复杂及细长比大的零件有很好效果。 ” 等静压技术已有 70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金成型;近 20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、、塑料、石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。
等静压技术按成型和固结时的温度高低,分为、冷等静压、温等静压、热等静压三种不同类型。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。一般使用压力为 100~ 630MPa。温等静压技术,压制温度一般在 80~500℃下.使用特殊的液体或气体传递压力,使用压力为 100MPa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。热等静压技术(hot isostatic pressing,简称 HIP) (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。等静压技术-与常规成型技术相比特点
等静压技术具有以下特点:
a.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%。
b.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,这种密度一般只有 1%以下,因此,可认为坯体密度是均匀的。
c. 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。
d.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。
e.等静压成型的制品,性能优异,生产周期短,应用范围广。等静压成型工艺的缺点是,工艺效率较低,设备昴贵。本文着重介绍的应用的一些情况。
鸿煷机械设备等静压技术-冷等静压设备
冷等静压成塑有湿袋法和干袋法两种.相应等静压机的结构也有所不同。冷等静压机总体布置图
1.湿袋法等静压
将粉末装入,直接打人液体压力介质,和液体相接触.因此称湿袋法。这种方法可任意改变塑性包套的形状和尺寸.制品灵活性很大.适用于小规模生产。每次都要进行装袋、卸袋操作,生产效率不高,不能连续进行大规模生产。
2.干袋法等静压
橡皮袋首先放在缸内.工作时不取出,粉末装入另外的成型塑性袋后.放进加压橡皮袋内,与液体不相接触.因此称为千袋法。这种方法可连续操作,即把上盖打开.从料斗装料.然后盖好上盖加压成受.出料时.把上盖打开.通过底部的顶棒把压坯从上边顶出去。短,适用于成批生产.但产品规格受限制.因为加压塑性模不能经常更换。由于大量使用的主要是湿袋法.因此下面着重介绍湿袋结构。
3.超高压容器
超高压容器是的主要设备,是或其他物品的工作室.必须要有足够的强度和可靠的密封性。容器缸体的结构.常采用螺纹式结构和框架式结构。
框架式冷等静压机螺纹式结构:缸体是一个上边开口的坩埚状圆筒筒体,为了安全可靠.在外面常装加固钢箍(热套和钢筒).形成双层缸体结构。缸筒的上口用带螺纹的塞头连接和密封。这种结构制造起来较简单.但螺纹易损坏,安全可靠性较差.工作效率较低。为了操作方便.有的设计成开口螺纹结构,塞头装入后,旋转45’,上端另有液压压紧装置。
现在主要采用框架缠绕式框架和容器体结构:缸体为一个圆筒,用高强度钢制成.或用高强度钢丝带绕制,简体内的上、下塞是活动的,无螺纹连接。缸体的轴向力靠框架来承受。这佯,避免了螺纹结构的应力集中,工作起来安全可靠。对于缸体直径大、压力高的情况,更具有优越性,但投资较高。
4 超高压泵及液压系统
超高压倍增器向容器内注入高压液体.是通过高压泵以及相应的管道、阀门来实现的。高压泵有(一般由电机皮带轮带动曲轴推动柱塞做往复运动)、(由大面积活塞缸推动小面积柱塞高压缸做)等。