等静压直接压出陶瓷齿轮可行吗,还是先压出坯,再精修
等静压工作原理是粉末装在弹性模具中,并放入超高压工作缸内,用泵将液压介质注入超高压工作缸中,均匀作用于模具的所有表面,使粉末均匀压缩成型。
但是陶瓷粉末的硬度略低于玻璃的硬度,而且其脆性与玻璃相似,所以成型后再精修有较大的难度,而且也不能达到烧结后釉层的表面粗糙度,这样就失去了等静压的优点。
所以,用等静压方法直接压出陶瓷齿轮可行。
等静压
工作原理为
帕斯卡定律
:“在密闭容器内的介质(液体或气体)压强,可以向各个方向均等地传递。”
等静压技术
已有70多年的历史,初期主要应用于
粉末冶金
的粉体成型;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
灭菌和
石墨
、陶瓷、
永磁体
、高压电磁
瓷瓶
、
生物药物
制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。
冷等静压技术
,(Cold
Isostatic
Pressing,简称CIP)
是在常温下,通常用橡胶或塑料作包套
模具材料
,以液体为压力介质
主要用于
粉体材料
成型,为进一步烧结,煅造或
热等静压
工序提供
坯体
。一般使用压力为100~
630MPa。
热等静压技术
(hot
isostatic
pressing,简称HIP)
HIP
,是一种在高温和高压同时作用下,使物料经受等静压的工艺技术,它不仅用于粉末体的固结.传统
粉末冶金工艺
成型与烧结两步作业一并完成,而且还用于工件的
扩散粘结
,
铸件缺陷
的消除,复杂形状零件的制作等。在热等静压中,一般采用氩、氨等
惰性气体
作压力传递介质,包套材料通常用金属或玻璃。工作温度一般为1000~2200℃
,工作压力常为100~200MPa。
等静压技术作为一种成型工艺,与常规成型技术相比,具有以下特点:a.
等静压成型
的制品密度高,一般要比单向和双向
模压成型
高5
~l5
。热等静压制品相对密度可达99
8%~99.09%
。
b.
压坯
的密度均匀一致。在模压成型中,无论是单向、还是
双向压制
,都会出现
压坯密度
分布不均现象。这种密度的变化在压制复杂形状制品时,往往可达到10%
以上。这是由于粉料与钢模之间的
摩擦阻力
造成的。等静压
流体介质
传递压力,在各方向上相等。包套与粉料受压缩大体一致,粉料与包套无
相对运动
,它们之间的摩擦阻力很少,压力只有轻微地下降,这种密度下降梯度一般只有1%
以下,因此,可认为坯
体密度
是均匀的。
c-因为密度均匀.所以制作
长径比
可不受限制,这就有利于生产棒状、管状细而长的产品。
d.等静压成型工艺,一般不需要在粉料中添加润滑剂,这样既减少了对制品的污染,又简化了制造工序。
e.等静压成型的制品,性能优异,
生产周期
短,应用范围广。等静压成型工艺的缺点是,工艺效率较
低,设备昴贵。本文着重介绍冷等静压技术的应用,以及冷等静压设备的一些情况。
陶瓷制造工序之一。将配料做成规定尺寸和形状,并具有一定机械强度的生坯。有干压成型、半干压成型、可塑成型、注浆成型法等、等静压法。其中等静压法为新兴陶瓷生产工艺。该方法生产的陶瓷工件经烧结成型后,具有强度大,密度均匀,良好的可加工性。古代陶器有模制、泥条盘筑、捏塑法等。
1. 粉体预处理,对瘠性粉料等静压成型工艺也需要对粉体进行预处理,通过造粒工艺提高粉体的流动性,加入粘结剂和润滑剂减少粉体内摩擦力,提高黏结强度,使之适应成型工艺需要。
2. 成型工艺,包括装料、加压、保压、卸压等过程。装料应尽量使粉料在模具中装填均匀,避免存在气孔;加压时应求平稳,加压速度适当;针对不同的粉体和坯体形状,选择合适的加压压力和保压时间;同时选择合适的卸压速度。
3. 成型模具,等静压对成型模具有特殊的要求,包括有足够的弹性和保形能力;有较高的抗张抗裂强度和耐磨强度;有较好的耐腐蚀性能,不与介质发生化学反应;脱模性能好;价格低廉,使用寿命长。一般湿式等静压多使用橡胶类模具,干式等静压模具多使用聚氨酯、聚氯乙烯等材料。
① 压力成型方法,如干压成型、冷等静压成型、干袋式 等静压成型等。
② 可塑成型方法,如可塑毛坯挤压、轧膜成型等。
③ 浆料成型方法,如料浆浇注、离心浇注、流延成型、 热压铸等。
④ 注射成型。
⑤ 其他成型方法。如压滤法、固体自由成型制备技术、 直接凝固注模成型、温度诱导成型、电泳沉积成型等。