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等靜壓技術(shù)原理

　　等靜壓技術(shù)是一種利用密閉高壓容器內(nèi)制品在各向均等的超高壓壓力狀態(tài)下成型的超高壓液壓先進設(shè)備。等靜壓工作原理為帕斯卡定律：“在密閉容器內(nèi)的介質(zhì)（液體或氣體）壓強，可以向各個方向均等地傳遞。” 等靜壓技術(shù)已有70多年的歷史，初期主要應(yīng)用于粉末冶金的粉體成型；近20年來，等靜壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于陶瓷鑄造、原子能、工具制造、塑料、超高壓食品滅菌和石墨、陶瓷、永磁體、高壓電磁瓷瓶、生物藥物制備、食品保鮮、高性能材料、軍工等領(lǐng)域。等領(lǐng)域。

　　等靜壓技術(shù)按成型和固結(jié)時的溫度高低，分為冷等靜壓、溫等靜壓、熱等靜壓三種不同類型。

冷等靜壓技術(shù) 

　　冷等靜壓技術(shù)，(Cold Isostatic Pressing,簡稱CIP)

　　是在常溫下，通常用橡膠或塑料作包套模具材料，以液體為壓力介質(zhì) 主要用于粉體材料成型，為進一步燒結(jié)，煅造或熱等靜壓工序提供坯體。一般使用壓力為100~ 630MPa。

Avure冷等靜壓設(shè)備

溫等靜壓技術(shù) 

　　溫等靜壓技術(shù)，壓制溫度一般在80～120℃下．也有在250~450℃下，使用特殊的液體或氣體傳遞壓力，使用壓力為300MPa左右。主要用于粉體物料在室溫條件下不能成型的石墨、聚酰胺橡膠材料等。以使能在升高的溫度下獲得堅實的坯體。

熱等靜壓技術(shù)

　　熱等靜壓技術(shù)(hot isostatic pressing，簡稱HIP)

　　HIP) ，是一種在高溫和高壓同時作用下，使物料經(jīng)受等靜壓的工藝技術(shù)，它不僅用于粉末體的固結(jié)．睫傳統(tǒng)粉末冶金工藝成型與燒結(jié)兩步作業(yè)一并完成．而且還用于工件的擴散粘結(jié)，鑄件缺陷的消除，復(fù)雜形狀零件的制作等。在熱等靜壓中，一般采用氬、氨等惰性氣體作壓力傳遞介質(zhì)，包套材料通常用金屬或玻璃。工作溫度一般為1000~2200℃ ，工作壓力常為100~200MPa。

與常規(guī)成型技術(shù)相比特點

　　等靜壓技術(shù)作為一種成型工藝，與常規(guī)成型技術(shù)相比，具有以下特點：

a．等靜壓成型的制品密度高，一般要比單向和雙向模壓成型高5 ～l5。熱等靜壓制品相對密度可達99 8％～99．09％ 。

　　b．壓坯的密度均勻一致。在摸壓成型中，無論是單向、還是雙向壓制，都會出現(xiàn)壓坯密度分布不均現(xiàn)象。這種密度的變化在壓制復(fù)雜形狀制品時，往往可達到10% 以上。這是由于粉料與鋼模之間的摩擦阻力造成的。等靜壓流體介質(zhì)傳遞壓力，在各方向上相等。包套與粉料受壓縮大體一致，粉料與包套無相對運動，它們之間的摩擦阻力很少，壓力只有輕微地下降，這種密度下降梯度一般只有1% 以下，因此，可認為坯體密度是均勻的。

　　c-因為密度均勻．所以制作長徑比可不受限制，這就有利于生產(chǎn)棒狀、管狀細而長的產(chǎn)品。

　　d．等靜壓成型工藝，一般不需要在粉料中添加潤滑劑，這樣既減少了對制品的污染，又簡化了制造工序。

　　e．等靜壓成型的制品，性能優(yōu)異，生產(chǎn)周期短，應(yīng)用范圍廣。等靜壓成型工藝的缺點是，工藝效率較

　　低，設(shè)備昴貴。本文著重介紹冷等靜壓技術(shù)的應(yīng)用，以及冷等靜壓設(shè)備的一些情況。

冷等靜壓設(shè)備

　　冷等靜壓成塑有濕袋法和干袋法兩種．相應(yīng)地等靜壓機的結(jié)構(gòu)也有所不同。

1.濕袋法等靜壓

　　將粉末裝入塑性袋，直接打人液體壓力介質(zhì)，和液體相接觸．因此稱濕袋法。這種方法可任意改變塑性包套的形狀和尺寸．制品靈活性很大．適用于小規(guī)模生產(chǎn)。每次都要進行裝袋、卸袋操作，生產(chǎn)效率不高，不能連續(xù)進行大規(guī)模生產(chǎn)。

2.干袋法等靜壓

　　橡皮袋首先放在缸內(nèi)．工作時不取出，粉末裝入另外的成型塑性袋后．放進加壓橡皮袋內(nèi)，與液體不相接觸．因此稱為千袋法。這種方法可連續(xù)操作，即把上蓋打開．從料斗裝料．然后蓋好上蓋加壓成受．出料時．把上蓋打開．通過底部的頂棒把壓坯從上邊頂出去。操作周期短，適用于成批生產(chǎn)．但產(chǎn)品規(guī)格受限制．因為加壓塑性模不能經(jīng)常更換。由于大量使用的主要是濕袋法．因此下面著重介紹濕袋冷等靜壓設(shè)備結(jié)構(gòu)。

3.超高壓容器

　　超高壓容器是冷等靜壓技術(shù)的主要設(shè)備，是壓制粉末或其他物品的工作室．必須要有足夠的強度和可靠的密封性。容器缸體的結(jié)構(gòu)．常采用螺紋式結(jié)構(gòu)和框架式結(jié)構(gòu)。

框架式冷等靜壓機

螺紋式結(jié)構(gòu)：缸體是一個上邊開口的坩堝狀圓筒筒體，為了安全可靠．在外面常裝加固鋼箍（熱套和鋼筒）．形成雙層缸體結(jié)構(gòu)。缸筒的上口用帶螺紋的塞頭連接和密封。這種結(jié)構(gòu)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。為了操作方便．有的設(shè)計成開口螺紋結(jié)構(gòu)，塞頭裝入后，旋轉(zhuǎn)45’，上端另有液壓壓緊裝置。

　　框架式缸體結(jié)構(gòu)：缸體為一個圓筒，用高強度鋼制成．或用高強度鋼絲帶繞制，簡體內(nèi)的上、下塞是活動的，無螺紋連接。缸體的軸向力靠框架來承受。這佯，避免了螺紋結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中，工作起來安全可靠。對于缸體直徑大、壓力高的情況，更具有優(yōu)越性，但投資較高。

4 超高壓泵及液壓系統(tǒng)

超高壓倍增器

向容器內(nèi)注入高壓液體．是通過高壓泵以及相應(yīng)的管道、閥門來實現(xiàn)的。高壓泵有柱塞高壓泵（一般由電機皮帶輪帶動曲軸推動柱塞做往復(fù)運動）、超高壓倍增器（由大面積活塞缸推動小面積柱塞高壓缸做往復(fù)式運動）等。

冷等靜壓機系列數(shù)據(jù)參考圖表

　　往：表中QIC100等為冷等靜壓機型號．其中QIC代表冷等靜壓機，100代表框架承受的總軸向力為

　　100MN。