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等静压机技术及原理是什么呢?山西等静压技术

来源:www.tyshljxsb.com 时间:2020-02-11 13:16:19 次数:

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%。

等静压机技术及原理是什么呢?山西等静压技术

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。

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。

等静压技术-超高压灭菌技术(UHP)

(等静压技术在食品杀菌方面的运用)是 20世纪 90年代由日本首创的杀菌方法,它同加热杀菌一样,经 100MPa 以上超高压处理后的食品,可以杀死其中大部分或全部的微生物、的活性,从而达到保藏食品的目的,它是一个物理过程,在食品加工过程中主要是利用 Le Chace-lier 原理和帕斯卡原理

1. 作用原理

超高压肉制品,就是在密闭容器内,用水作为介质对软包装食品等物料施以的压力,从而杀死其中几乎所有的细菌、霉菌和酵母菌,而且不会像高温杀菌那样造成营养成分破坏和。超高压灭菌的机理是通过破坏菌体蛋白中的,使蛋白质结构破坏,从而导致蛋白质凝固及酶失活。超高压还可造成菌体,使菌体内化学组分产生外流等多种细胞损伤,这些因素综合作用导致了微生物死亡。

2.作用特点

超高压技术不仅能杀灭微生物,而且能使淀粉成糊状、蛋白质成,获得与不一样的。超高压技术采用进行处理,易实现杀菌均匀、瞬时。但是, UHP技术对杀灭芽孢效果似乎不太理想,在绿茶茶汤中接种耐热细菌芽孢后,采用室温和 400MPa静水高压处理,不能杀灭这些芽孢。另一方面,由于糖和盐对微生物的保护作用,在粘度非常大的高浓度糖溶液中,超高压灭菌效果并不明显。由于处理过程压力很高,食品中压敏性成分会受到不同程度的破坏。其过高的压力使得能耗增加,对设备要求过高。而且,超高压装置需要较高的投入,尚须解决其高成本的问题,不利于工业化推广。另外,超高压灭菌一般采用水作为为压力介质,当压力超过 600MPa时,水会出现的现象,因而只能使用油等其他物质作为压力介质。超高压灭菌的效果受多种因素的影响,如微生物种类、、温度、时间、压力大小等。

3.应用

目前,国外已在果蔬、酸奶、果酱、乳制品、水产品、等生产中有了一定的应用。在每 cm2的肉食上施加大约 6t重的压力进行高压灭菌。结果,其味跟原来一样,色泽也比原先更好看。日本明治屋食品公司将草莓、苹果和猕猴桃等果酱经软包装后在 400~600MPa、10~30min条件下灭菌,产品的色泽和风味不变,并保持了水果原有的口感,VC的保留率较高。高压技术和其它技术相结合,能更有效杀灭微生物,破坏酶,延长货架寿命。利用高压 CO2和高压技术相结合方法处理胡萝卜汁,使用 4.9MPaCO2和 300MPa高静水压结合处理,可使需氧菌完全失活,多酚氧化酶、脂肪氧化酶、果胶甲酯酶残留活性分别低于 11.3%、8.3%、35.1%。

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