بالنسبة لبعض الأجزاء ذات نسبة العرض إلى الارتفاع الكبيرة والأشكال المعقدة والكثافة الموحدة ومتطلبات القوة، فإن الضغط أحادي المحور التقليدي يكاد يكون مستحيلاً.
تعتبر تقنية الضغط المتساوي الضغط البارد (CIP) تقنية ممكنة.
ما هو الضغط البارد المتساوي الضغط؟
الضغط البارد المتساوي الضغط هو تقنية تشكيل مسحوق حيث يتم تطبيق ضغط موحد (5,000 رطل لكل بوصة مربعة إلى 100,000 رطل لكل بوصة مربعة، أي ما يعادل 34.5 إلى 690 ميجا باسكال) من جميع الاتجاهات على مسحوق، في قالب مرن، في درجة حرارة الغرفة، لإنشاء الجزء الأخضر.
المحتويات
عملية الضغط المتساوي الضغط على البارد
تتم عملية تصنيع الضغط المتساوي الضغط البارد على النحو التالي:
أولاً يتم عمل قالب ذكر بنفس شكل المنتج ويتم صب قالب أنثى من الخارج بالمطاط.
بعد ذلك، يُملأ القالب بمسحوق المعدن ويُغلَق بغطاء. لتقليل تشوه القالب، يحتاج القالب إلى أغلفة من الألومنيوم والفولاذ لدعم التشوه.
وأخيرًا، يغمر المصنع القالب في الزيت أو سائل آخر، ويطبق الضغط بعد غلق الفتحة، ويضغط المسحوق إلى منتج على شكل شبكة تقريبًا من خلال الضغط الهيدروليكي.
أنواع الضغط المتساوي الضغط البارد
هناك نوعان من CIP: الحقيبة الرطبة والحقيبة الجافة.
الضغط المتساوي الضغط على الأكياس الرطبة
طريقة الكيس الرطب هي غمر القالب بالكامل في الزيت أو السوائل الأخرى للضغط.
يتعرض القالب للضغط من جميع الجوانب، وبالتالي تكون كثافة الجسم الأخضر موحدة نسبيًا.
مع ذلك، نظرًا لبطء وتيرة الإنتاج وصعوبة أتمتة الإنتاج، تُستخدم عملية الضغط المتساوية على البارد للأكياس الرطبة لإنتاج دفعات صغيرة ونماذج أولية للأجزاء الخاصة.
الضغط المتساوي الضغط على الأكياس الجافة
في عملية الكيس الجاف، يُثبّت الجزء السفلي من القالب بالجهاز، ويُحاط القالب أو القالب وجزؤه العلوي فقط بالسائل. لذا، لا تُعدّ عملية الضغط الإيزوستاتيكي عمليةً حقيقية. مع ذلك، تتميز طريقة الكيس الجاف بكفاءة إنتاجية عالية، نظرًا لسهولة تعبئة المواد وإزالة قطع العمل، وسهولة أتمتتها.
مزايا الضغط المتساوي الضغط البارد
معالجة المعادن الحرارية
يمكن للضغط المتساوي الضغط على البارد معالجة المعادن ذات نقطة الانصهار العالية مثل التنغستن، والتي لا يمكن صبها بسهولة.
نسبة العرض إلى الارتفاع أطول
يمكن لـ CIP تصنيع أجزاء ذات أطوال طويلة نسبيًا، والتي لا يمكن إنتاجها بالضغط أحادي المحور.
تكلفة العفن منخفضة
مادة القالب المستخدمة في عملية الضغط المتوازن على البارد هي المطاط الطبيعي أو مطاط البولي يوريثان. وهي أقل تكلفةً مقارنةً بالضغط التقليدي باستخدام فولاذ الأدوات باهظ الثمن.
كثافة وقوة موحدة
تتميز قطع العمل المُنتَجة بتقنية CIP بكثافة ومتانة متساويتين، لأن كل جزء من الجزء الأخضر يتعرض لضغط متساوٍ. وعند تلبيد هذه الأجزاء لاحقًا، يحدث انكماش منتظم.
قوة خضراء جيدة
تتمتع الأجزاء المعدنية المنتجة عن طريق الضغط المتساوي الضغط البارد بقوة خضراء جيدة.
الأشكال الهندسية المعقدة
يمكن لـ CIP تصنيع مكونات ذات ميزات ثلاثية الأبعاد.
حدود CIP
- عيب الكبس المتساوي الضغط على البارد هو عدم قدرته على إنتاج قطع عالية الدقة. يجب إجراء معالجة ثانوية بعد تلبيد الجزء الأخضر لتحقيق تفاوتات دقيقة.
- يقتصر الحد الأقصى لضغط القالب للضغط المتساوي الضغط البارد على حوالي 600 ميجا باسكال.
تطبيقات الضغط المتساوي الضغط على البارد
تتمتع عملية الضغط المتساوي الضغط على البارد بتطبيقات واسعة في مجال مسحوق المعادن، والمعادن الحرارية، وأهداف الرش، وتصنيع السيراميك.
مسحوق تعدين
مسحوق المعادن عملية تصنيع خضراء معترف بها، تستخدم مسحوق المعادن كمادة خام. تُضغط مساحيق المعادن في تجويف قالب لتشكيل الشكل المطلوب، ثم تُلبَّد للحصول على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية المطلوبة.
ومع ذلك، فإن التقليدية عملية تعدين المسحوق تستخدم تقنية الضغط أحادي المحور، مما يُصعّب إنتاج منتجات ذات أبعاد كبيرة. أما تقنية الضغط المتساوي على البارد فتُنتج قطعًا ذات أبعاد كبيرة، مثل الأنابيب المعدنية المسامية.
المعادن المقاومة للحرارة
بعض المعادن المقاومة للحرارة، مثل التنغستن والموليبدينوم والتنتالوم، يصعب معالجتها بعمليات التصنيع التقليدية. يمكن معالجة هذه المعادن المقاومة للحرارة بالضغط البارد المتساوي الضغط دون صهرها، مما يوفر استهلاكًا عاليًا للمواد واستهلاكًا منخفضًا للطاقة.
أهداف الاخرق
تعتبر أهداف الرش هي المادة المصدرية المستخدمة في عملية الرش، وهي تقنية ترسيب الأغشية الرقيقة.
يمكن لـ CIP إنتاج مسحوق أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) بأشكال أكبر، وبعد ذلك عملية تلبيدويمكن الحصول على منتج بكثافة 95%.
السيراميك
تتمتع السيراميك بتطبيقات مهمة في الصناعة الحديثة بسبب مقاومتها الممتازة لدرجات الحرارة العالية ومقاومتها للتآكل وخصائصها العازلة.
تتوفر للسيراميك طرق إنتاج متنوعة، منها قولبة الضغط والضغط المتوازن. ومن خلال تقنية التنظيف المكاني (CIP)، يتمكن المصنعون من إنتاج قطع سيراميكية بأشكال معقدة وكثافة موحدة.
BLUE هي شركة مخصصة شركة مسحوق المعادنحاصلون على شهادة ISO 9001:2015، ونعتمد على خبرة تصنيع تمتد لعشرين عامًا. تشمل قدراتنا عمليات مسحوق المعادن التقليدية، وحقن المعادن، والضغط المتساوي، ومعالجة المعادن والبلاستيك والمواد الخزفية.
نوفر قطعًا معدنية مسحوقية قياسية وخدمات مخصصة. إذا كنتم بحاجة إلى خدمات الضغط المتوازن على البارد أو منتجات مسحوق معدني، تواصلوا معنا، فنحن على أتم الاستعداد لتقديم خدماتكم!
الأسئلة الشائعة
كيف يتم مقارنة الضغط أحادي المحور والضغط المتساوي القياس؟
الضغط أحادي المحور والضغط المتساوي القياس هما طريقتان شائعتان لضغط المسحوق تستخدمان في تصنيع المساحيق المعدنية والسيراميك.
- يستخدم الضغط أحادي المحور قالبًا صلبًا، مثل فولاذ الأدوات، لتطبيق ضغط على المادة في اتجاه واحد (عادةً رأسيًا) عبر مثقاب. أما الضغط المتساوي الاتزان، فيستخدم سائلًا في حجرة محكمة الغلق لتطبيق ضغط متساوٍ من جميع الاتجاهات.
- كثافة المنتجات المنتجة بالضغط أحادي المحور ليست موحدة، في حين أن المنتجات المصنوعة بالضغط المتساوي تكون كثافتها موحدة.
- تعتبر عملية الضغط أحادي المحور مناسبة للإنتاج على نطاق واسع، في حين أن عملية الضغط المتساوية الأبعاد مثالية للتصنيع على دفعات صغيرة.
ما هي الفروقات بين الضغط المتساوي الضغط البارد والساخن؟
يتم إجراء الضغط المتساوي الضغط البارد في درجة حرارة الغرفة، بينما الضغط المتساوي الضغط الساخن يتم إجراؤها في درجة حرارة عالية.
الهدف الرئيسي من تقنية CIP هو ضغط المسحوق قبل عملية التلبيد. إزالة المسام الداخلية بتقنية HIP تُنتج منتجًا كثيفًا تمامًا.
إن وسط الضغط للضغط المتساوي الضغط البارد هو سائل (عادةً زيت أو ماء)، في حين أن وسط الضغط للضغط المتساوي الضغط الساخن هو غاز خامل (عادةً الأرجون).
هل تتطلب الأجزاء المصنوعة بالضغط البارد عملية التلبيد؟
نعم. CIP هي تقنية ضغط مسحوق تتطلب التلبيد لدمج جزيئات المسحوق معًا. بعد عملية التلبيد، يمكن للأجزاء الحصول على الخصائص الميكانيكية المطلوبة.