bedrijfsnieuws over Volledige gids voor isostatisch persen: van het vormen van principes tot de uiteindelijke sintering

I. Wat is isostatisch drukken?
Isostatisch persen is een geavanceerde poedervormende technologie.Het basisprincipe is gebaseerd op de wet van Pascal – de druk die op een beperkte vloeistof (vloeistof of gas) wordt uitgeoefend, wordt in alle richtingen gelijkmatig overgedragenMet behulp van dit principe wordt door isostatisch persen een gelijkmatige, hoge druk van alle kanten op poeder toegepast dat in een flexibele vorm is ingekapseld.Hierdoor worden groene lichamen met een uitzonderlijke dichtheidsgemeenschap en structurele integriteit geproduceerd..

Belangrijkste verschillen met traditionele persing:

• Met behulp van een van de volgende technieken:Het is gebaseerd op een- of twee-assige druk van starre matrijzen.Het proces wordt beïnvloed door ongelijke temperatuur- en drukverdeling, wat resulteert in grotere afmetingen in het eindproduct.

• Isostatisch drukken:Het vloeistofmedium oefent een gelijkmatige omni-directionele druk uit, waardoor de wrijving volledig wordt uitgeschakeld.Een uniforme spanningsverdeling voorkomt spanningsconcentraties veroorzaakt door wrijvingHet maakt het mogelijk om complexe vormen en grote onderdelen te vormen, vaak met relatief lagere bedrijfskosten.Het heeft ook minder strenge eisen aan de doorlaatbaarheid van poeder in vergelijking, met een bredere verscheidenheid aan poedermaterialen.

Isostatisch drukken bij Kegu:We gebruiken voornamelijk koud isostatisch drukken (CIP), een volwassen technologie binnen onze activiteiten.secundaire verwerking, en sinteren, voldoen de eindproducten aan alle specifieke prestatievereisten van de klant.We gebruiken isostatisch persen voor complexe producten en streven voortdurend naar technische verbeteringen om het materiaalvormingsproces te optimaliseren.

II. Drie hoofdsoorten isostatisch persen

1. koud isostatisch persen (CIP)

• Temperatuurbereik:Kamertemperatuur
• Drukmedium:water- of water-emulsies
• Drukbereik:100 - 630 MPa
• Primair gebruik:Aanvankelijke vorming van poeders om "groene lichamen" te creëren voor latere sintering.
• Proceskenmerken:Relatief lage kosten, geschikt voor de meeste keramische en metalen poeders, in staat om complexe vormen te vormen en toepasbaar op een breed materiaalassortiment.de gevormde producten hebben doorgaans een secundaire bewerking nodigDe productie-efficiëntie kan lager zijn, het ontwerp van de malen is complexer en de malen zijn verbruiksartikelen.

2. Warm isostatisch persen (HIP)

• Temperatuurbereik:1000 - 2200°C
• Drukmedium:Inerte gassen (bijv. argon, stikstof)
• Drukbereik:100 - 200 MPa
• Hoofdvoordeel:Combineert vorming en sintering in één stap, waardoor direct bijna volledig dichte eindcomponenten worden geproduceerd.
• Toepassingsgebieden:Aerospace-turbinebladen, biomedische implantaten, hoogwaardige gereedschapsmaterialen, enz.

3. Warm isostatisch persen (WIP)

• Temperatuurbereik:80 - 450°C
• Drukmedium:Olie of gespecialiseerde vloeistoffen
• Speciaal doel:Handhaaft materialen die moeilijk te vormen zijn bij kamertemperatuur, zoals bepaalde polymeren of grafiet.
• Technische positie:Een complementaire technologie tussen CIP en HIP, met toegevoegde temperatuurregelsystemen die de complexiteit van de apparatuur vergroten.

III. Vormontwerp: een sleutel tot succesvol isostatisch persen
Succesvolle isostatische persing is sterk afhankelijk van de selectie en het ontwerp van het vormmateriaal.Een goed ontworpen mal speelt een cruciale rol in het vormproces van het productBelangrijkste punten met betrekking tot het ontwerp van de malen zijn:

Ontwerpelementen:

1. MateriaalkeuzeRubber/Silikon:Flexibel, elastisch, geschikt voor complexe vormen met hoge ontmantelvereisten, goedkoop en technisch volwassen.

2. met een gewicht van niet meer dan 10 kgDoor aanpassing van de formulering kan een breed scala aan hardheid worden bereikt om aan verschillende behoeften te voldoen.en levert gladde oppervlakken op gedemoldeerde groene lichamenDe kosten zijn hoger dan standaard rubber.

3. Metalen/glasverpakkingen:Speciaal gebruikt voor HIP, met goede plastische eigenschappen bij hoge temperaturen en afdichting.

4. Grondslagen voor het ontwerp van holtes

   • Berekening van de compressieverhouding:Precieze controle van het volume van het poedervulsel ten opzichte van het uiteindelijke groene volume van het lichaam (typisch ongeveer 1.7(zie paragraaf 1).

   • Aanpasbaarheid aan de vorm:Hierdoor kunnen complexe interne holtes, gebogen oppervlakken en dunne wandconstructies worden ontworpen.

   • Overwegingen voor de ontmanteling:Om het afbouwen te vergemakkelijken, moeten passende coners of gespleten structuren worden aangebracht.

5. Verzegelingssysteem

   • Zorgt ervoor dat het drukmedium het poeder onder hoge druk niet binnendringt.

IV. Gedetailleerd stapsgewijs isostatisch persproces

Stap 1: Poedervullen en bereiden

1. Vul de flexibele mal met nauwkeurig gewogen poeder.

2. Verwijder lucht via trillingen of vacuüm om een gelijkmatige poederverdeling te garanderen.

3. Verzegel de mal nauwkeurig om een compleet "poederpakket" te vormen.

Stap 2: Hoogdrukvorming

1. Plaats de verzegelde vorm in het drukvat.

2. Injecteer het drukmedium (olie of water).

3. De hoogdrukpompen worden geactiveerd om de druk geleidelijk te verhogen tot de ingestelde waarde (bijv. 300 MPa).

4. Stage van verblijf:Houd de druk aan zodat de deeltjes grondig kunnen worden gerangschikt en de plastic vervorming mogelijk is.

Stap 3: Druk loslaten en ontvormen

1. Uitvoeren van een gecontroleerde, langzame drukvrijstelling (om te voorkomen dat de groene carrosserie barst).

2. Verwijder de schimmel uit het vat.

3. Schil de flexibele schimmel om het "groene lichaam" terug te halen.

V. Kenmerken van het eindgesinterde product

1. Uitzonderlijke uniformiteit van de dichtheid

   • De dichtheidsverschillen tussen de verschillende secties kunnen binnen 1% worden gecontroleerd.

   • Het elimineert de risico's op vervorming en scheuren als gevolg van dichtheidsgradiënten.

   • De totale dichtheid kan meer dan 99% van de theoretische dichtheid bereiken.

2. Superieure mechanische eigenschappen

   • Hoge sterkte en taaiheid: isotrope, stabiele en betrouwbare prestaties.

   • Uitstekende duurzaamheid bij vermoeidheid: uniforme microstructuur vermindert de stressconcentraties.

   • Stabiele dimensionale nauwkeurigheid: uniforme krimp resulteert in minimale vervorming.

3. Flexible vormvermogen

   • Kan complexe geometrieën produceren die onmogelijk zijn met traditionele persing.

   • Bijna netvormig vormen: Vermindert aanzienlijk de bewerkingsmogelijkheid en het materiaalverspilling.

   • Vooral geschikt voor lange, buisvormige of staafvormige onderdelen met een hoge beeldverhouding.

4. Ideale microstructuur

   • Eenvormige graanverdeling.

   • Hoge dichtheid, met een porositeit van bijna 0%.

   • Vrij van interne defecten en reststress.

5. Uiterlijk van het eindproduct

   • Het oppervlak heeft een uniforme, mat gesinterde afwerking.

   • Eenvormige dimensionele krimp met controleerbare precisie.

VI. Samenvatting van de technische voordelen

VII. Toepassingsgebieden en vooruitzichten

• Luchtvaart:HIP wordt gebruikt voor kritieke delen van titaniumlegeringen en superlegeringen (turbineschijven, bladen) om gebreken te elimineren en de prestaties te verbeteren.complexe componenten vertegenwoordigt geavanceerde nationale productiecapaciteit.

• Medische implantaten:HIP is van cruciaal belang voor de vervaardiging van hoogwaardige keramische gewrichten (heup, knie) uit materialen zoals zirconia of siliciumnitride, waardoor bijna perfecte dichtheid en eigenschappen worden bereikt.

• Energie en milieu:Vaste batterijen gebruiken vaste elektrolyten in plaats van vloeibare.ultrahoge druk van isostatisch persen is een belangrijk proces voor het bereiken van intiem interfaccontact en het verbeteren van de prestaties van de batterij.

• Vervaardiging van gereedschap:Isostatisch persen is een belangrijk proces bij de vervaardiging van slijtagebestendige onderdelen en gesementeerde karbidafsnijgereedschappen, dat het belangrijkste voordeel biedt van het produceren van hoge dichtheid,delen zonder gebreken met uniforme eigenschappen.

Conclusie:De isostatische perstechnologie lost door middel van haar unieke, uniforme drukmechanisme de problemen op van dichtheidsverschillen en vormbeperkingen die inherent zijn aan de traditionele poedervorming.Van nauwkeurig vormontwerp tot strikt gecontroleerd persen, en ten slotte tot het hoogwaardige gesinterde product, is deze volledige technologische keten het hoogtepunt van de moderne poedermetallurgie.Het isostatisch persen zal ongetwijfeld een onvervangbare rol spelen op meer geavanceerde gebieden..