Наноструктурная керамика. Порошковые технологии компактирования конструкционных материалов. Хасанов О.Л - 29 стр.

UptoLike

5
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.
Динамические, высокоэнергетические и импульсные методы прессования
При динамических методах прессования уплотнение осуществляют ударными
волнами. В качестве энергоносителя используют электро гидравлический разряд батареи
высоковольтных конденсаторов через зазор в воде между двумя электродами, энергию
импульсного магнитного поля, сжатых и горючих газов и жидкостей, а также взрывчатых
веществ.
К этим методам относятся изотермическая штамповка, магнитно-импульсное,
взрывное, гидродинамическое, ударное прессование, электроконсолидация вибрационное
формование (в т.ч. с органическими связками без приложения давления – Pressureless
Powder Packing – PLPP).
Разработка этих методов потребовалась для решения проблем прессования
трудноформуемых порошков, в частности, высокодисперсных керамических.
Использование тех или иных физических процессов при высоких энергиях их протекания
позволяет достигать лучших результатов, чем в случаях компактирования традиционными
методами.
Указанные динамические методы компактирования порошков протекают при высоких
динамических (импульсных) давлениях (более 1 ГПа), что определяет высокие требования
к прочности матриц пресс-форм, ограничивает возможности изготовления
крупногабаритных керамических изделий (размерами выше 100 мм). Как правило,
требуются специальные операции предварительной подготовки порошков для разрушения
агломератов, удаления сорбированных газов (что актуально для НП): вакуумирование и
отжиг при повышенных температурах. В силу импульсного характера воздействия, в
компактах создаются нерелаксированные напряжения, которые требуется отжигать перед
извлечением компактов из пресс-форм.