壹文(wen)了解等靜(jing)壓(ya)成型(xing)技(ji)術

 談到(dao)等(deng)靜(jing)壓(ya)技(ji)術，記得(de)在(zai)之前(qian)的文章(zhang)中(zhong)我(wo)們(men)講(jiang)到(dao)過，由(you)於(yu)我(wo)國(guo)的生(sheng)產工藝相對落後，國(guo)外(wai)又對(dui)我(wo)國(guo)實施技(ji)術封鎖(suo)，尤(you)其是等靜(jing)壓(ya)制(zhi)備(bei)方(fang)法，技(ji)術門檻(kan)高(gao)，設(she)備綜合(he)指標(biao)苛刻且費用昂貴(gui)，所以(yi)壹直(zhi)未被(bei)攻(gong)克(ke)，長期處(chu)於(yu)“真(zhen)空”狀(zhuang)態，嚴(yan)重制(zhi)約(yue)著我(wo)國(guo)高(gao)端(duan)氮(dan)化矽陶(tao)瓷材料的發展(zhan)。

其實不僅(jin)是陶瓷行業，同(tong)時也制(zhi)約(yue)著整個(ge)粉末(mo)成(cheng)型(xing)行(xing)業(ye)的發展(zhan)。壹(yi)個(ge)成型(xing)技(ji)術令壹個(ge)工業(ye)大(da)國(guo)長(chang)期受(shou)制(zhi)，可(ke)見(jian)這項(xiang)技(ji)術的價值(zhi)所在(zai)。

等靜(jing)壓(ya)成型(xing)原(yuan)理

等靜(jing)壓(ya)成型(xing)技(ji)術是將(jiang)待(dai)壓(ya)試樣(yang)粉(fen)體(ti)置(zhi)於(yu)高(gao)壓(ya)容(rong)器(qi)中(zhong)，利(li)用(yong)液(ye)體(ti)或(huo)氣體(ti)介(jie)質(zhi)不可壓(ya)縮的性質(zhi)和均勻傳(chuan)遞壓(ya)力的性質(zhi)從各個(ge)方(fang)向對(dui)試樣(yang)進(jin)行均(jun)勻加(jia)壓(ya)，當(dang)液(ye)體(ti)介(jie)質(zhi)通過壓(ya)力泵(beng)註(zhu)入壓(ya)力容(rong)器(qi)時，根(gen)據流體(ti)力學(xue)原理，其壓(ya)強(qiang)大小(xiao)不(bu)變(bian)且均(jun)勻地傳(chuan)遞到(dao)各(ge)個(ge)方(fang)向。此(ci)時高(gao)壓(ya)容(rong)器(qi)中(zhong)的粉體(ti)在(zai)各個(ge)方(fang)向上(shang)受(shou)到(dao)的壓(ya)力是均勻的和大小(xiao)壹致的。通過上(shang)述方(fang)法使(shi)瘠(ji)性粉(fen)料成(cheng)型(xing)為(wei)致(zhi)密(mi)坯體(ti)的方(fang)法稱(cheng)做等(deng)靜(jing)壓(ya)法。

分(fen)類(lei)

等靜(jing)壓(ya)技(ji)術是壹種(zhong)能(neng)夠(gou)為制(zhi)品提供各向(xiang)同(tong)性、超(chao)高(gao)成(cheng)型(xing)壓(ya)力的成型(xing)技(ji)術。按(an)成(cheng)型(xing)溫(wen)度(du)的不同(tong)，可分(fen)為(wei)熱(re)等靜(jing)壓(ya)(HIP)、溫等(deng)靜(jing)壓(ya)(WIP)及冷(leng)等(deng)靜(jing)壓(ya)(CIP)三(san)類(lei)。

熱等靜(jing)壓(ya)工藝(yi)是將(jiang)制(zhi)品放置(zhi)到(dao)密(mi)閉的容(rong)器(qi)中(zhong)，向(xiang)制(zhi)品施加(jia)各(ge)向同(tong)等壓(ya)力的同(tong)時施以高(gao)溫(wen)，在(zai)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)的作用(yong)下(xia)，使(shi)制(zhi)品得以燒(shao)結(jie)或(huo)致(zhi)密化。熱(re)等靜(jing)壓(ya)設(she)備由高(gao)壓(ya)容(rong)器(qi)、加(jia)熱(re)爐、壓(ya)縮機(ji)、真空泵(beng)、儲氣罐、冷(leng)卻系統和計算(suan)機控制(zhi)系(xi)統組成(cheng)，其中高(gao)壓(ya)容(rong)器(qi)為(wei)整個(ge)設(she)備的關(guan)鍵(jian)裝置(zhi)。



（熱(re)等(deng)靜(jing)壓(ya)示意(yi)圖(tu)）

冷(leng)等(deng)靜(jing)壓(ya)技(ji)術是在(zai)常(chang)溫下(xia)，通過用(yong)橡(xiang)膠(jiao)或(huo)塑料作包(bao)套(tao)模(mo)具材料，以液(ye)體(ti)為(wei)壓(ya)力介(jie)質(zhi)，主(zhu)要(yao)用(yong)以粉體(ti)材料成型(xing)，為(wei)進(jin)壹(yi)步燒(shao)結(jie)或(huo)熱(re)等靜(jing)壓(ya)工序(xu)提(ti)供坯(pi)體(ti)。冷(leng)等(deng)靜(jing)壓(ya)技(ji)術又分(fen)為(wei)濕袋(dai)法(fa)和幹袋(dai)法(fa)兩(liang)種。



（冷(leng)等(deng)靜(jing)壓(ya)設(she)備）

濕袋(dai)法(fa)等靜(jing)壓(ya)是將(jiang)坯(pi)料(liao)(或(huo)提(ti)前預(yu)壓(ya)處(chu)理)包封在(zai)彈性的塑料或(huo)橡(xiang)膠(jiao)模(mo)具內(nei)，密封後放入高(gao)壓(ya)缸內(nei)，通(tong)過液(ye)體(ti)傳(chuan)遞使(shi)坯體(ti)受(shou)壓(ya)成型(xing)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法可(ke)改(gai)變(bian)塑性包(bao)套的形(xing)狀(zhuang)和尺寸(cun)，制(zhi)品靈活(huo)性很(hen)大，適用於(yu)小(xiao)規(gui)模(mo)生(sheng)產。但每次(ci)都(dou)要(yao)進(jin)行(xing)手(shou)工裝袋(dai)、卸(xie)袋操(cao)作，生(sheng)產效率不(bu)高(gao)。此(ci)方(fang)法主(zhu)要(yao)用(yong)於大型(xing)、異形(xing)件的生(sheng)產。

幹袋(dai)法(fa)等(deng)靜(jing)壓(ya)是將(jiang)彈(dan)性模(mo)具半(ban)固定(ding)，不(bu)浸(jin)泡在(zai)液(ye)體(ti)介(jie)質(zhi)中，而是通過上(shang)下活(huo)塞(sai)密封。壓(ya)力泵(beng)將(jiang)液(ye)體(ti)介(jie)質(zhi)註(zhu)入到(dao)高(gao)壓(ya)缸和加(jia)壓(ya)橡(xiang)皮之間，通過液(ye)體(ti)和加(jia)壓(ya)橡(xiang)皮將(jiang)壓(ya)力傳(chuan)遞使(shi)坯體(ti)受(shou)壓(ya)成型(xing)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法可(ke)連(lian)續(xu)操(cao)作，即(ji)把(ba)模(mo)具上(shang)蓋打開(kai)，裝料(liao)，然後(hou)蓋好(hao)上(shang)蓋加(jia)壓(ya)成型(xing)，出(chu)料(liao)時，把(ba)上(shang)蓋打開(kai)，通過底(di)部(bu)的頂棒(bang)把(ba)壓(ya)坯從(cong)上(shang)邊頂(ding)出(chu)去(qu)。操(cao)作周期短(duan)，適用於(yu)成(cheng)批生(sheng)產。

溫等靜(jing)壓(ya)技(ji)術溫等(deng)靜(jing)壓(ya)技(ji)術，壓(ya)制(zhi)溫(wen)度(du)壹般(ban)在(zai)80~120℃下．也(ye)有(you)在(zai)250~450℃下，使(shi)用特(te)殊的液(ye)體(ti)或(huo)氣體(ti)傳(chuan)遞壓(ya)力，使(shi)用壓(ya)力為(wei)300MPa左(zuo)右(you)。主(zhu)要(yao)用(yong)於粉體(ti)物(wu)料(liao)在(zai)室溫(wen)條(tiao)件下(xia)不(bu)能(neng)成型(xing)的石墨(mo)、聚酰(xian)胺(an)橡(xiang)膠(jiao)材料等。以使(shi)能(neng)在(zai)升高(gao)的溫度(du)下(xia)獲(huo)得(de)堅實的坯體(ti)。

等(deng)靜(jing)壓(ya)技(ji)術優勢及劣勢

優勢：

等靜(jing)壓(ya)成型(xing)的制(zhi)品密度高(gao)。
壓(ya)坯的密度(du)均(jun)勻壹(yi)致。
因為(wei)密度均(jun)勻，所(suo)以制(zhi)作長(chang)徑比(bi)可(ke)不受(shou)限制(zhi)，這(zhe)就(jiu)有利(li)於生(sheng)產棒狀(zhuang)、管狀(zhuang)細而長(chang)的產品。
等靜(jing)壓(ya)成型(xing)工(gong)藝(yi)，壹(yi)般(ban)不需(xu)要(yao)在(zai)粉料(liao)中(zhong)添(tian)加(jia)潤滑劑(ji)，這樣既減少了對制(zhi)品的汙(wu)染(ran)，又(you)簡化了制(zhi)造工序。
等靜(jing)壓(ya)成型(xing)的制(zhi)品，性能(neng)優異，生(sheng)產周期短(duan)，應用範圍(wei)廣(guang)。
劣勢：

等靜(jing)壓(ya)成型(xing)工(gong)藝(yi)的缺點(dian)是，工藝(yi)效率較(jiao)低，設(she)備昂貴(gui)。
應用

冷(leng)等(deng)靜(jing)壓(ya)技(ji)術在(zai)陶瓷工業、粉末(mo)冶金(jin)、碳素石墨(mo)制(zhi)品、食(shi)品加(jia)工(gong)行業有廣(guang)泛的應用。

熱等(deng)靜(jing)壓(ya)技(ji)術可以(yi)應用於改(gai)善(shan)金(jin)屬材料的組織結構，生(sheng)產近(jin)凈尺寸(cun)金(jin)屬部(bu)件(jian)，特(te)種陶瓷的熱壓(ya)燒(shao)結(jie)，陶(tao)瓷、硬質(zhi)合金(jin)的致密(mi)化處(chu)理，消除(chu)或(huo)修(xiu)復產品缺陷等。

參(can)考來源：

[1]朱誌(zhi)斌(bin)等(deng).等(deng)靜(jing)壓(ya)技(ji)術的應用與發展(zhan)

[2]劉(liu)慧(hui)淵等.熱(re)等靜(jing)壓(ya)技(ji)術的發展(zhan)與(yu)應用

[3]王(wang)勇兵(bing)等.熱等靜(jing)壓(ya)技(ji)術在(zai)材料致密化中(zhong)的應用

[4]姜(jiang)卓(zhuo)鈺(yu)等.等靜(jing)壓(ya)技(ji)術在(zai)材料加(jia)工(gong)領(ling)域的應用現(xian)狀(zhuang)