Содержание:
- Принцип действия
- Преимущества изостатического прессования
- Виды прессования
- Холодное изостатическое прессование
- Горячее изостатическое прессование
Изостатический пресс представляет собой сложное устройство. Прибор включает круглое основание, стержень с готовой обмоткой и крышку. Благодаря гидравлической системе происходит сжимание верхней и нижней крышки. В результате происходит прессование обмотки. Изостатические прессы применяют для прессовки, просушки и пропитки обмоток. Если в оборудовании сжимающие усилие создается при помощи жидкости, прибор называют гидростатическим. Если при помощи газа- газостатическим. Процесс прессования проходит медленно, что позволяет производить сжимание до нужных параметров.
Принцип действия
Изостатическое прессование представляет собой порошковую технологию компактирования материалов. Принцип работы основан на уплотнении волокон или порошка при давлении без нагрева. Суть технологии в изменении первоначального объема в материал более компактной конфигурации. В зависимости от заданной плотности подбираются необходимые параметры.
В результате обработки получается заготовка с высокой технологической плотностью. Изостатические прессы актуальны для создания крупных порошковых элементов различной сложности. Подобный способ ограничивает порошок гибкой мембраной, создающей давление между окружающей средой и порошком. Равномерное дaавление способствует правильному распределению плотности.
Принцип действия
Метод холодного прессования подходит для производства порошковых металлов, углерода, полимеров и керамики. В таких устройствах применяются контейнеры из эластомерного материала или резины. Для горячего прессования используется герметичный контейнер из стекла и металла. В качестве среды для передачи давления применяется газ. При высоких температурных значениях применяется контейнер, которые изменяется для уплотнения порошка в нем.
Благодаря изостатическому прессованию, можно выполнять детали более крупных размеров, чем с другими технологиями. Метод позволяет создавать любые конфигурации с гекометрическими характеристиками. Изостатические прессы подходят для обработки таких материалов, как титан, бериллий, нержавеющая сталь и жаропрочные сплавы. При использовании горячей технологии могут изготавливаться детали, состоящие из плотных материалов с изотропными механическими свойствами.
Заготовка располагается в оболочке, которая приобретает необходимую эластичность при воздействии высоких температур. При увеличении температуры повышается теплопроводность. В результате обработки не требуется чистовая отделка.
Преимущества изостатического прессования
Изостатические технологии имеют следующие достоинства:
- Получение равномерных и легко регулируемых материалов;
- Изделия любой конфигурации;
- 100% уплотнение материалов при незначительных потерях;
- Небольшие потери;
- Возможность изготовления уникальных композиционных конструкций;
- Устранение пористости металла, внутренних трещин и усадки;
- Гибкость технологического процесса.
Преимущества изостатического прессования
В результате применения прессования удается достичь уникальных характеристик материала. После обработки сохраняется мелкозернистая кристаллическая структура элементов из керамики и металлов. Использование высокой скорости охлаждения обработанных элементов и возможность применения закалки. Данный метод позволяет исключить неоднородность отливок, которые часто проявляются при стандартном литье. При использовании прессования улучшается сопротивление газовому давлению.
Виды прессования
Существует две разновидности изостатического прессования.
- Холодное прессование представляет собой барометрическую обработку без применения повышенных температур;
- Горячая технология – обработка при высоких температурных значениях.
Виды прессования - Холодное
Холодное изостатическое прессование
Холодное прессование делится на сухое и жидкостное. Второй вариант подходит для создания сложных по конфигурации деталей. Сухая методика актуальна для изготовления деталей, имеющих небольшую и несложную форму. Холодное прессование подходит для материалов, которые нельзя обрабатывать при повышенных температурах. Изначально выполняется предварительное формирование деталей, которые в дальнейшем выжигаются в процессе спекания.
Оборудование холодного прессования полностью автоматизированное. Нажатием кнопки можно запустить все стадии производства – загрузку, наполнение камеры жидкой средой и стравление давления. Основной плюс холодной методики – создание элементов с однородной и высокой плотностью. Технология отличается возможностью применения в разных производствах, получения изделий габаритных размеров и использование разных схем прессования. Метод увеличивает твердость готовых конструкций.
Холодное изостатическое прессование
Обработка производится в гидростатической среде без нагрева. Выделяют сухие и жидкостные методы обработки. Изостатическая обработка мокрым методом используется для изготовления большого количества деталей и сложных конфигураций. Сухая методика подходит для производства элементов небольших габаритов. Автоматизация процесса позволяет обеспечить значительную процедуру. Методика применяется в работе с порошковыми материалами, а также с керамикой, пластиком и графитом. Перед обработкой применяется формование. Для этого применяют связующие компоненты.
Холодное прессование используется в медицинской сфере, машиностроительной отрасли, в автомобильной, электронной и авиационной промышленности. С помощью данной методики изготавливают такие изделия, как трубы, шары, уплотнители, фильтры и втулки. Технология используется в следующих производствах:
- Тонкокерамические изделия и элементы из огнеупорной керамики;
- Фильтры из металла;
- Изделия из карбида вольфрама;
- Для стоматологических деталей.
Горячее изостатическое прессование
Горячее прессование может применяться, как дополнительная обработка после холодной процедуры. Воздействие на материалы со всех сторон провоцирует изотропность свойств. Прессование позволяет достичь лучшей микроструктуры материала.
В газостатах материал обрабатывается при высоких температурах и в среде инертного газа. Сочетание высокого давления и температуры провоцирует достижение уникальных свойств материалов. В результате заготовки становятся максимально плотными. Получаются изделия с высоким качеством структуры.
Горячее изостатическое прессование
Стоит отметить следующие области применения технологии:
- Изготовление твердосплавных и режущих инструментов;
- Техническая керамика;
- Создание элементов для микроэлектроники;
- Изготовление деталей газовых турбин;
- Создание алмазного инструмента.
Эксплуатация горячих прессов является сложной. Оборудование работает на промышленных предприятиях при значительных температурах. Конструкция агрегатов разработана см учетом жестких требований. При создании вспомогательных систем внимание уделяется подбору материалов. Используются технические решения, обеспечивающие продолжительный срок службы и надежность функционирования.
Изостатические прессы производят зарубежные и отечественные производители. Модели отличаются размерами, условиями применения и техническими характеристиками. Оборудование характеризуется надежностью и высоким качеством при условии соблюдения условий эксплуатации.