Изостатические прессы

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.

Оборудование для холодного изостатического прессования порошков или их смесей в заготовки

Изостатическое прессование требует сосудов высокого давления (СВД), в которых создают давление сжатой жидкости, приложенное либо непосредственно к обрабатываемому объекту, либо к поверхностям капсулы, наполненной порошком. 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.

Плотность и прочность неспеченного материала обеспечивает возможность его обработки в сыром состоянии. Сжатие однородного материала до спекания снижает стоимость дальнейшей обработки. Конечный продукт имеет широкий спектр применения в связи с изотропными свойствами.

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.

Процесс изостатического прессования характеризуется возможностью изготовления широкого спектра деталей различных сфер применения; а также, крупных деталей, с большим диаметром и высотой; деталей сложной формы, таких как сопло, труба, фильтр, изолятор.

Как правило, методами CIP компактируются вещества, которые по различным причинам не могут быть подвергнуты непосредственному газостатированию при высокой температуре. В частности, этот процесс необходим для изделий из порошковых материалов, которые в дальнейшем спекаются при одноосном сжатии, получая выделенное направление в объеме материала, достигая контролируемой анизотропии свойств.