解读等静压成形方法及其应用

等静压成形是将粉状物料装入一只有弹性的模型内，然后把模型密封并放到流体介质中（常用的流体介质为液体）。当在流体介质上施加一定的压力（一般为32MPa）时，这个压力将均等地作用于模型的各个面上，粉料在压力作用下被压实成为坯体。

1.类型

按加压时的工作温度高低，可分为冷等静压、温等静压和热等静压三种不同类型。

①冷等静压是在常温下，通常用橡胶或塑料作包套模具材料，以液体为压力介质，主要用于粉体材料成形，为进一步烧结，煅造或热等静压工序提供坯体。一般使用压力为（100～400）MPa。图3.80为它的实物图。

②温等静压压制温度一般在（80～120）℃，也有在（250～450）℃的，使用特殊的液体或气体传递压力，使用压力为300MPa左右。主要用于粉体材料在室温条件下不能成形的石墨、聚酰胺、橡胶材料等，以使能在升高的温度下获得坚实的坯体。

③热等静压是一种在高温和高压同时作用下，使物料经受等静压的工艺技术，它不仅用于粉末体的固结，使传统粉末冶金工艺成型与烧结两步作业一并完成，而且还用于工件的扩散粘结、铸件缺陷的消除、复杂形状零件的制作等。在热等静压中，一般采用氩、氦等惰性气体作压力传递介质，包套材料通常用金属或玻璃。工作温度一般为（1000～2200）℃，工作压力常为（100～200）MPa。

冷等静压按模具的不同，又可分为干法等静压和湿法等静压两种。相应地等静压机的结构也有所不同。

图3.81是等静压成形盘类制品原理图。模型主要由硬模、软模、模座组成。硬模是钢制的金属凸模，可垂直升降，提升起来时，粉料定量喂入软模上面的模腔内，并使粉料分布均匀；硬模下降就位后，与软模形成同坯体外形相近的模腔。软模支承在模座上，软

模背面与模座之间的密封空间是容积可变的高压油室。工作时，油室通入高压油，迫使软模对粉料施加均匀的压力，把粉料压成坯体。这种成形方法称为干法等静压成形，适用扁平制品的成形。

图3.80　等静压成型机实物图(www.xing528.com)

图3.81　干法等静压成形盘类坯体原理图

1-硬模　2-型腔　3-软模　4-工作油液　5-模座

图3.82　湿法等静压成形坯体原理图

1-模座盖　2-模座　3-软模　4-型腔（填粉料） 5-框架　6-油液

图3.82是将填满粉料的软模置于高压容器中，容器通入高压液体，软模受到各方均匀的压力作用将粉料压实成形为坯体的原理图。加压完毕，要缓慢卸压，从容器中取出模型，再从软模内取出坯体。这种成形方法称为湿法等静压成形，主要适用外形复杂或尺寸较大制品的成形。如陶瓷柱塞体，陶瓷辊棒均可采用这种方法成形。

2.特点

（1）压力是均等地同时作用于各个面上，粉料颗粒沿各个方向作均匀的移动。这样，颗粒移动时用于克服摩擦力而消耗的能量减小，压力作用更为有效。因此，在相同的压力作用下，可以得到结构比较致密均匀、强度比较高的坯体。

（2）等静压成形粉料的含水量只有2%左右，成形后坯体不必干燥即可进行修坯和施釉等工艺操作，可省去结构庞大、经营费用高的干燥器。

（3）由于坯体结构致密、均匀，所以烧成收缩小，收缩也比较均匀。