等静压技术原理
等静压技术是一种超高压液压先进设备,利用封闭高压容器中的制品在各个方向相等的超高压条件下成型。等静压的工作原理是帕斯卡定律:“封闭容器内的介质(液体或气体)的压力可以均等地向各个方向传递。”等静压技术已有70多年的历史,早期主要用于粉末冶金的粉末成型。近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、工具制造、塑料、超高压食品杀菌、石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物制药制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。和其他领域。
等静压技术根据成型和固结过程中的温度可分为冷等静压、温等静压和热等静压三种。
均衡压力技术
冷等静压。
在室温下,通常用橡胶或塑料作为覆盖模具材料,用液体作为压力介质形成粉末材料,为进一步烧结、煅烧或热等静压提供坯料。一般压力在100~ 630MPa。
框架式冷等静压机
螺杆结构:筒体是一个上开口的坩埚状圆柱体。为了安全可靠,往往在外面加装加强钢箍(热套、钢瓶),形成双层筒体结构。缸筒的上口用螺纹塞连接密封。这种结构制造简单,但螺纹容易损坏,安全可靠性差,工作效率低。为了操作方便,有的设计成了开螺纹结构。堵头安装后旋转45’,上端装有液压压紧装置。
框架圆筒结构:圆筒是由高强度钢制成或用高强度钢丝缠绕而成的圆筒。圆筒内的上下塞是活动的,不用螺纹连接。气缸的轴向力由框架承受。这样避免了螺纹结构的应力集中,工作安全可靠。对于大缸径、高压力的情况,更有优势,但投资较高。
4超高压泵和液压系统
超高压倍增器
向容器内注入高压液体是通过高压泵、相应的管道和阀门来实现的。有高压泵柱塞高压泵(一般由电机皮带轮驱动曲轴推动柱塞往复运动)、超高压倍增器(由大面积活塞缸驱动推动小面积柱塞高压缸往复运动)等。
等静压机系列数据参考图表
阿武雷冷等静压设备
均衡压力技术
等静压技术,压制温度一般在80℃~ 120℃之间,也有250℃~ 450℃之间,利用特殊的液体或气体来传递压力,压力在300MPa左右。主要用于粉末材料不能在室温下成型的石墨和聚酰胺橡胶材料。从而可以在高温下获得固体生坯。
热等静压
均衡压力设备
等静压有两种类型:湿包法和干包法。相应的,等静压机的结构也不同。
1.湿包等静压
将粉末装入塑料袋,直接撞击液体压力介质,与液体接触。故称湿袋法。这种方法可以任意改变塑料套管的形状和尺寸。该产品具有很大的灵活性,适合小规模生产。每次都需要装袋和卸袋操作,生产效率不高,无法进行连续大批量生产。
2.干包等静压
首先将橡胶袋放入圆筒中。工作时不拿出来。粉末装入另一个塑料袋后,装入一个加压的胶袋,胶袋不与液体接触。因此被称为千袋法。这种方法可以连续操作,即打开顶盖,从料斗中装入物料,然后关闭顶盖,加压接收物料。出料时,打开顶盖,压坯被底部的顶杆从顶部推出。操作周期短,适合批量生产。但是,产品规格有限,因为加压塑料模具不能经常更换。由于湿包法应用广泛,下面将介绍湿包冷等静压设备的结构。
3.超高压容器
超高压容器是冷等静压技术的主要设备,是压制粉末或其他物品的工作室。它必须有足够的强度和可靠的密封性。容器体的结构。常采用螺旋结构和框架结构。
热等静压
HIP)是一种使材料在高温高压的同时作用下进行等静压的工艺技术。它不仅用于粉末的固结,还用于工件的扩散连接,消除铸造缺陷,制造形状复杂的零件等。在热等静压中,一般采用氩气、氨气等惰性气体作为传压介质,包覆材料通常为金属或玻璃。工作温度一般为1000~2200℃,工作压力一般为100~200 MPa。
与传统成型技术相比,其特点
作为一种成型工艺,等静压技术与常规成型技术相比具有以下特点:
A.等静压成型的制品密度较高,一般比单向和双向成型高5 ~ L5。等静压制品的相对密度可达99.8% ~ 99.09%。
B.压坯的密度是均匀的。在接触压制成型中,无论单向压制还是双向压制,都会出现生坯密度分布不均匀的情况。在压制形状复杂的产品时,这种密度变化往往可以达到10%以上。这是由于粉末和钢模之间的摩擦阻力。均衡流体介质传递压力,压力在所有方向都是相等的。钢包和粉末的压缩一般是一致的,粉末和钢包之间没有相对运动,两者之间的摩擦阻力很小,压力只略有下降。这种密度下降梯度通常仅低于1%。因此,可以认为坯体的密度是均匀的。
C-由于密度均匀,长径比可以无限制,有利于生产棒状和管状的细长产品。
D.在等静压工艺中,粉末一般不需要添加润滑剂,不仅减少了对产品的污染,而且简化了制造工艺。
E.等静压成型的产品性能优异,生产周期短,应用范围广。等静压工艺的缺点是工艺效率比较高。
价格低廉、昂贵的设备。本文主要介绍了冷等静压技术的应用和冷等静压设备的一些情况。