等靜壓加工的原理:用高壓泵把傳壓流體介質(zhì)壓入封閉的容器內(nèi),容器內(nèi)的工件在高壓流體介質(zhì)的靜態(tài)壓力作用下成型,成為致密體或粘結(jié)一起。等靜壓工藝可使工件在各個方向上獲得均勻的壓應(yīng)力。按加工溫度分冷等靜壓加工和熱等靜壓加工兩類。
冷等靜壓制按粉末裝入方式不同又分為干袋模壓制和濕袋模壓制。兩者根本區(qū)別是:干袋模壓制的成型橡皮袋不浸泡在液體介質(zhì)中,壓畢,取出壓塊和成型模袋,而加壓橡皮袋仍留在容器內(nèi)供下次裝料使用;干袋模壓制的模袋壽命長,生產(chǎn)效率高,適用于單件連續(xù)生產(chǎn)。濕袋模壓制(圖1)是常用的壓制工藝,裝料后模袋放入容器并浸泡在液體介質(zhì)中,壓畢同時取出模袋和坯料。該工藝可同時壓制各種形狀的壓件,但脫模耗時長。
利用高溫氣體(氬或氦)產(chǎn)生的流體靜壓力進(jìn)行加工。1955年美國巴蒂爾研究所首先研制成功,60年代初獲得工業(yè)應(yīng)用,解決了核燃料元件的擴散粘結(jié)問題。早期熱等靜壓又稱“氣體加壓粘接”(gas-pressure bonding)、“氣體加壓固結(jié)”(gas-pressure consolidation)。60年代中期到70年代初期,由于氣體霧化和離心霧化制取高性能粉末工藝的出現(xiàn)和應(yīng)用,使熱等靜壓工藝獲得了很大的發(fā)展,成為一種工業(yè)生產(chǎn)的方法。熱等靜壓工藝是在高溫下加壓成型,因而獲得制品的孔隙少,密度與熔煉加工材料相近,且晶粒細(xì)、各向性能均勻。
因此:等靜壓技術(shù)作為一種先進(jìn)成形技術(shù),與傳統(tǒng)的成形技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢,主要集中在:?
第一:等靜壓成形的產(chǎn)品,具有密度高而分布均勻、產(chǎn)品內(nèi)部不存在氣泡、成品晶粒間顯微孔隙度很低,其力學(xué)性能與電性能均比別的成形方法好。?
第二:等靜壓制品幾乎無內(nèi)應(yīng)力,壓坯可以直接進(jìn)窯燒結(jié),不會翹曲與開裂。?
第三:制作長徑比(長度與直徑之比)很大的產(chǎn)品是輕而易舉的事,而其他方法是則是事倍功半或者無法實現(xiàn)。?
第四:制作高熔點、高硬度材料的大型產(chǎn)品及形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。
第五:等靜壓成形的坯體比其他成形方法制得坯體燒成溫度低并且不會污染高純度的壓坯材料