4-1-第四章粉末成形技术解析.ppt

二、冷等静压CIP ● 定义：常温下，粉末装于弹性模具中，以液体为传压介质，使粉末体各向均匀受压而密实成压坯。 （一）冷等静压原理—压坯密度及分布 原理： ● 借助于高压泵的作用将流体介质压入耐高压钢质密闭容器—高压 流体的静压力直接作用于弹性模套内的粉末体上； ● 依照帕斯卡原理,粉末体受到各个方向上大致相等的压力作用； ● 消除了粉末与模套之间的外摩擦—达到同一密度所需压力较模 压降低 School of Materials Science and Engineering 冷等静压原理图 Schematic illustration of cold isostatic pressing as applied to formation of a tube. The powder is enclosed in a flexible container around a solid core rod. Pressure is applied isostatically to the assembly inside a high-pressure chamber. School of Materials Science and Engineering 1.压坯密度的分布： ● 模具（包套）与粉末同步运动，没有外摩擦力 —— 轴向密度分布均匀 ● 内摩擦力的存在，径向密度分布有轻微的不均匀性 ● 经典的压制方程来描述仍适用 2. 粉末致密化的阻力 a）颗粒间摩擦（内摩擦）： 粉末颗粒的表面形貌、粉末颗粒形状、粉末颗粒尺寸 b）颗粒本身的变形能力：显微硬度 School of Materials Science and Engineering （二）冷等静压设备 冷等静压机组成：高压容器 + 流体加压泵 + 辅助设备 1. 高压容器和高压泵系统组成： 分类 — 依高压容器结构分： 螺纹式：能承受较高压力，螺纹磨损 拉杆式：较低压力，拉杆承受压力 框架式：很高压力，最安全（预应力结构) 2.辅助设备： 流体储罐、压力表、管道、阀门 School of Materials Science and Engineering Example of an Isostatic Press School of Materials Science and Engineering （三）冷等静压方法 1. 湿袋冷等静压 装有粉末的包套，放置 于 穿孔金属套中，直接 置于高压容器的传压介 质中进行等静压。 School of Materials Science and Engineering School of Materials Science and Engineering 2. 干袋冷等静压 粉末装于成形包套 中，再放入固定于高压 容器内的加压包套中进 行的冷等静压。 School of Materials Science and Engineering School of Materials Science and Engineering 3. 干、湿袋冷等静压比较 （1） 湿袋式（wet bag）：柔性袋浸没在压力介质中—无支撑的CIP 优点：★ 能在同一压力容器中同时压制不同形状、尺寸的粉末压坯 ★ 模具寿命长，成本低 缺点： 压制生产率较低 （2）干袋式（dry bag）：柔性模固定在压力容器内，即有支撑的CIP 优点： ★ 生产率高，易于实现自动化 ★ 模具使用寿命长 缺点： 每次只能压制一种产品 School of Materials Science and Engineering 4. 软模压制成形 ● 是一种在液压机上进行的干袋模具压制 ● 可以达到接近等静压的效果 软模成形 1—钢模冲头 2—钢模筒 3，6—塑料垫片4—塑料软模 5—粉料 7—钢模下垫 1 2 3 4 5 6 7 School of Materials Science and Engineering （四） 冷等静压工艺 1. 柔性模套（flexible die set）的制造 ● 包套的选择原则 常用：耐油、耐压橡胶：厚度为10mm以下的橡胶板 ● 软模制作： 聚氯乙烯树脂、硬脂酸、三盐基硫酸铅混合物倒入苯二甲酸二辛酯的溶液搅拌成浆料，提拿制模 2