پرس ایزواستاتیک سرد

پرس ایزواستاتیک سرد (CIP) یک فرآیند فشرده سازی برای پودرهای محصور در قالب الاستومری است. این فرآیند برای متالورژی پودر، کاربیدهای سمانته، مواد نسوز، گرافیت، سرامیک، پلاستیک و مواد دیگر استفاده می شود. پرس ايزواستاتيک سرد برای تولید قطعاتی که هزینه اولیه قالب پرس برای آن بالا است ، مناسب می باشد و این فرآیند به دلیل توانایی فرآوری اشکال بزرگ و پیچیده ، باعث صرفه جویی در زمان و هزینه پس از عملیات می شود.

در فرآیند پرس ايزواستاتيک سرد ضمن اینکه قالب در یک محفظه فشار قرار می گیرد، یک محیط مایع به داخل پمپ می شود و فشار بالا به طور یکنواخت از همه جهات اعمال می شود. تفاوت این فرآیند با پرس ایزواستاتیک گرم در این است که در پرس ايزواستاتيک سرد سیال اعمال کننده فشار ، مایع است و فرآیند در دماهای پایین (کمتر از 100 درجه سانتیگراد) انجام می شود.

پرس قالب فلزی

تفاوت بین پرس ایزواستاتیک سرد و پرس قالب فلزی

به طور کلی پرس قالب فلزی بسیار شبیه به پرس ايزواستاتيک سرد است. در این روش پرس، مواد پودری در فضای محصور شده توسط قالب فلزی و پانچ زیرین پر می شوند. سپس با کم کردن فاصله بین پانچ های بالا و پایین فشرده می شوند.

تفاوت بین پرس ایزواستاتیک سرد و پرس قاب فلزی در فشار اعمالی است. در فرآیند CIP فشار ایزواستاتیک بر روی مواد با استفاده از فشار مایع اعمال می شود، در حالی که پرس قالب فلزی فقط فشار تک محوری اعمال می کند. بنابراین فرآیند پرس ايزواستاتيک سرد به دلیل عدم اصطکاک با قالب فلزی می تواند محصولی با چگالی و همگنی یکنواخت تولید کند.

شماتیک پرس ایزواستاتیک سرد

انواع پرس ایزواستاتیک سرد

روش های قالب گیری پرس ايزواستاتيک سرد با توجه به رابطه بین قالب شکل دهی برای پر کردن پودر و محیط انتقال فشار به دو دسته قالب مرطوب و قالب خشک تقسیم می شوند که در ادامه به توضیح هر یک از آن ها پرداخته شده است.

پرس ایزواستاتیک سرد به روش قالب مرطوب

در فرآیند CIP به روش قالب مرطوب ، پودر در یک قالب شکل دهی پر می شود و قبل از غوطه ور شدن مستقیم در یک محیط فشار ، در خارج از ظرف فشار قوی غیرقابل نفوذ بوسیله هوا آب بندی می شود. سپس فشار ایزواستاتیک به سطوح بیرونی قالب اعمال می شود تا پودر به شکل مورد نظر فشرده شود. این روش برای انواع مختلف تولید با کیفیت بالا با شکل پیچیده یا مقیاس بزرگ مناسب است و هزینه تجهیزات در این روش نسبتاً پایین می باشد.

روش قالب مرطوب

پرس ایزواستاتیک سرد به روش قالب خشک

فرآیند CIP به روش قالب خشک برای قالب گیری پودر پر شده در یک قالب لاستیکی ، با انتقال فشار از طریق یک قالب لاستیکی پرس در ظرف فشار قوی انجام می شود. این روش برای تولید انبوه محصولات با تنوع پایین و با عملکرد خودکار و با نیروی کار کمتر مناسب می باشد.

پرس ایزواستاتیک سرد به روش قالب خشک در دو سیستم فشار محیطی/محوری و سیستم فشار محیطی طبقه بندی می شود. در سیستم فشار محیطی/محوری، فشار از سطوح بیرونی قالب و سطح بالایی قالب لاستیکی اعمال می شود. در سیستم فشار محیطی، فشار فقط از سطوح بیرونی قالب لاستیکی از طریق قالب پرس لاستیکی استوانه ای شکل اعمال می شود. با این حال به دلیل خاصیت سیال گونه پودر ، فشار اعمال شده تقریبا برابر با فشار ایزواستاتیک است.

روش قالب خشک

لازم به ذکر است که مقدار سیال مورد نیاز برای پرس ايزواستاتيک سرد به روش قالب خشک بسیار کمتر از روش قالب مرطوب است. همچنین این فرآیند این فرآیند توانایی تولید با تیراژ بالاتر، دقت ابعادی بالاتر و پایداری بیشتر را دارد.

هزینه پرس ایزواستاتیک سرد

به طور کلی هزینه پرس ایزواستاتیک سرد با هزینه ابزار ، مواد و ماشینکاری برآورد می شود. به عنوان مثال برای نرخ تولید کم، هزینه ابزار در این روش نسبت به سایر روش های ساخت قطعات پایین تر است. همچنین می توان با این روش قطعاتی نزدیک به شکل کلی محصول مورد نظر ساخت که این امر هزینه های مواد و ماشینکاری را تا حد زیادی کاهش می دهد.