Холодное изостатическое прессование
Холодное изостатическое прессование (CIP) – барометрическая обработка без использования высоких температур. При использовании холодного изостатического прессования (CIP) при компактировании порошков, достигается высокое качество и твердость материалов.
Холодным изостатическим прессованием чаще всего обрабатываются (компактируются) материалы, которые по тем или иным причинам не могут быть подвергнуты непосредственной обработке при высокой температуре. В основном таковыми являются изделия из порошковых материалов. При этом осуществляется их предварительное формование с использованием связующих материалов, которые в дальнейшем, в целях конечной консолидации получаемых деталей, выжигаются в процессе спекания. При спекании удается достигнуть очень высокой плотности материала, добиваясь контролируемой анизотропии его свойств.
Существует два типа холодного изостатического прессования: метод «мокрого мешка» и метод «сухого мешка», однако мы рассмотри только первый метод.
Метод «мокрого мешка»
При таком методе сосуд высокого давления заполняется жидкостью, а резиновая оболочка с порошком помещается в жидкость. Такой тип обработки используется для получения крупных изделий, изделий сложной формы или в случае необходимости высокой производительности.
Проблемы безопасности были решены созданием установок, в которых радиальные усилия принимаются цельнокованым стальным цилиндром, предварительно напряженным километровой намоткой прочной стальной проволоки, а осевые усилия передаются двумя подвижными крышками на внешнюю раму, которая также находится в предварительно напряженном состоянии, созданном навитой проволокой. Отрицательные предварительные напряжения в СВД, созданные навитой проволокой, рассчитаны так, чтобы наиболее ответственные составляющие прессов (СВД и рама) находились в несколько сжатом состоянии даже в том случае, когда внутри сосуда создают максимальное давление.
Схема холодного изостатического прессования способом «мокрого мешка»
1 – верхний затвор;
2 – контейнер высокого давления;
3 – жидкость;
4 – порошок;
5 – эластичный мешок;
6 – перфорированный короб;
7 – нижний затвор;
8 – магистраль высокого давления;
9 – магистраль слива жидкости.
Компания ООО «ЭРСТВАК» имеет большой опыт работы с холодными изостатическими прессами. Практика наших Заказчиков показала, что метод мокрого мешка имеет ряд преимуществ:
- Плотность сырого прессованного материала на 10-15% выше, чем у прессованных компонентов, полученных с помощью других процессов прессования
- Равномерное распределение плотности по всему объему изделия
- Благодаря высокой плотности сырой прессованный материал можно обрабатывать еще до спекания
- Благодаря высокой плотности сырой прессовки снижается усадка материала в процессе спекания
- Легкость замены форм и инструментов
- Во многих деталях пресса почти не наблюдаются усталостные напряжения материала
- Возможность прессования сразу нескольких изделий, каждое в своей отдельной форме
- Возможность прессования изделий более сложных форм
Однако замечены и свои нюансы:
- Ограниченные возможности автоматизации процесса
- Ограниченная производительность из-за загрузки/разгрузки формы в сосуд высокого давления
Можно выделить несколько основных направлений использования холодного изостатического прессования:
- Производство изделий конечной формы из карбида вольфрама;
- Производство огнеупорной керамики;
- Производство жаропрочных материалов;
- Производство предварительно отформованных графитовых заготовок;
- Обработка тяжелых металлов;
- Предварительное компактирование керамики;
- Производство тонкокерамических изделий;
- Производство металлических фильтров;
- Предварительное компактирование металлических порошков;
- Производство предварительно отформованных бериллиевых заготовок;
- Производство изделий из редкоземельных металлов;
- Предварительно отформованных графитовых заготовок;
- Производство политетрафторэтиленовых соединений и тефлона.
Особенности серииCIP для лабораторного применения:
- Пресс оснащен корзиной для автоматической загрузки, нет необходимости в каких-либо вспомогательных устройствах;
- Визуальный полноцветный графический интерфейс;
- Максимальное рабочее давление 400 МПа, которое подходит для широкого круга задач;
- Программное обеспечение позволяет задавать кривую прессования и контролировать процесс с высокой точностью, данные по всему циклу могут быть записаны, сохранены и выведены впоследствии;
- Компактные размеры позволяют разместить оборудование практически в любом помещении.
Функционал и опции:
- Фактическое рабочее давление: программируется;
- Время выдержки рабочего давления: программируется;
- Модуль управления: программируемый логический контроллер;
- Интерфейс дисплея: сенсорный экран;
- Сохранение данных на внешний USB носитель;
- Скорость подачи / снятия давления могут быть установлены поэтапно.
Технические характеристики
|
CIP200/300 |
CIP-300/400 |
---|---|---|
Диаметр сосуда высокого давления, мм |
200 |
300 |
Полезная длина сосуда высокого давления, мм |
300 |
400 |
Максимальное рабочее давление, МПа |
50-400 |
50-400 |
Рабочая среда |
Эмульсия |
Эмульсия |
Установленная мощность, кВт |
9 |
9 |
Указанные данные могут изменяться согласно технологическим требованиям заказчика, точные подробные характеристики будут подтверждены в техническом предложении или контракте.
Отличительные особенности серии CIP для промышленного применения
- Характеристики и оснащение пресса определяются с Заказчиком индивидуально. Точные подробные характеристики и комплектация будут подтверждены в техническом предложении или контракте;
- Промышленные изостатические прессы представлены на выбор в более широком размерном диапазоне: Ø400 - Ø2500 мм, а высота стандартно принимается в 2 раза больше диаметра.
- Линейка отличается возможностью использования технологии прессования с разделом сред. Раздел сред позволяет избежать загрязнения жидкости в контуре нагнетания давления и износа клапанов и уплотнений, что многократно увеличивает ресурс оборудования.
- Пресс может быть оснащен устройствами для механизации загрузки по запросу.