Изостатическое и квазиизостатическое прессование

Широкое распространение в порошковой технологии получили методы изостатического прессования в гидро/газостатах - холодное (ХИП) и горячее (ГИП) квазиизостатическое.

Изостатическое прессование заключается в уплотнении порошка в условиях всестороннего сжатия. Разработано несколько видов такого формования. Одним из них является гидростатическое прессование, принципиальная схема которого приведена на рисунке 3.

Рис. 5.16. Принципиальная схема изостатического прессования: 1 – сосуд высокого давления; 2 – жидкость высокого давления; 3 – верхний затвор; 4 – упругая форма; 5 – прессуемый порошок; 6 – перфорированная корзина; 7 – нижний затвор; 8 – подвод высокого давления; 9 – отвод жидкости

Этот метод даёт возможность изготовлять из пластичных, малопластичных и непластичных порошкообразных материалов высокопрочные изделия, форма и размер которых не позволяют применить другие способы изготовления изделий.

Другим вариантом формования при всестороннем сжатии является прессование под действием газа (гелия, аргона и др.), которое называют газостатическим. В большинстве случаев такому прессованию подвергают не порошок, а предварительно полученную тем или иным способом заготовку.

Эти методы обеспечивают равномерную плотность прессовок, но они не применимы для деталей со сложной геометрией внутренних поверхностей (конические отверстия и другие отверстия переменного сечения). Метод ГИП реализуется на сложном оборудовании высокого давления при высоких температурах и предполагает одноразовое использование пресс-форм.

Квазиизостатическое прессование отличается от изостатического прессования тем, что в нём не используется жидкость (или газ) при прессовании, вместо них используется эластичная оболочка, сжимающаяся при приложении высокого давления. Принцип квазиизостатического прессования заключается в том, что средой, передающей равномерное давление, служит эластичный элемент (из резины, синтетического каучука и т. п.), который одновременно является деталью пресс-формы, оформляющей наружную или внутреннюю поверхность изделия. Уплотнение порошка происходит за счёт сжатия эластичной оболочки, помещённой в закрытую жёсткую пресс-форму. Эластичный элемент при объёмной деформации передаёт приложенное давление на пресс-порошок подобно жидкости высокой вязкости (квазижидкости), давление пресса таким образом передаётся на весь объём прессуемого изделия изостатически, обеспечивая его объёмное обжатие. Благодаря этому полученные изделия имеют одинаковую плотность в любом сечении.

Существенными недостатками изостатического прессования являются трудоёмкость изготовления эластичных пресс-форм, невозможность его автоматизации и применения многоместной схемы прессования при массовом производстве, обеспечения заданных размеров брикетов (особенно при изготовлении прессовок сложной формы). Эти методы применяются для производства изделий относительно простой формы с их последующей механической обработкой.