冷間等方圧加圧（CIP）は、あらゆる方向から均一な静水圧を加えることで、焼成時の歪みや割れを最小限に抑え、従来の一軸加圧で密度ムラの原因となる圧力勾配をなくします。この均一性により、一貫した成形が保証され、焼結時の反りや割れにつながる内部応力が低減されます。このプロセスでは、加圧された液体に浸されたフレキシブルな金型に粉末を封入することで、複雑な形状でも弱点なく理論密度に近い密度を達成することができます。CIPの構造的完全性を維持する能力は、高性能セラミックス、高度な複合材料、寸法安定性が重要な複雑な形状に理想的です。
要点の説明
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均一な圧力分布
- 一軸プレス（一方向に力を加える）とは異なり、CIPでは液中圧力（400～1000MPa）を用いて 四方から均等に .
- 焼成時に応力集中を引き起こす密度のばらつきをなくし、割れや反りを防ぎます。
- 例一軸プレスされたタービンブレードは、エッジは緻密だがコアは多孔質である可能性があるが、CIPは均質性を保証する。
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柔軟な金型設計
- 粉末は、加圧下で複雑な形状に適合するエラストマー金型（ゴムやポリウレタンなど）に封入されます。
- 金型は粉末分布のわずかな不一致を吸収し、局所的な応力をさらに低減します。
- バイオメディカルインプラントや航空宇宙部品のような複雑な部品には不可欠です。
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理論密度に近い達成度
- CIPは、粉末を最大充填密度の95～100％まで圧縮し、構造を弱める空隙を最小限に抑えます。
- 空隙が少ないということは、高温焼成段階での亀裂発生部位が少ないことを意味します。
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グリーンボディの欠陥の減少
- \CIPの「グリーン」（未焼成）部品は、一軸プレスの一般的な不良ポイントである積層や密度勾配が最小限です。
- この均一性は、焼結時の収縮を予測可能にし、歪みを回避します。
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プロセス適応性
- 方向圧力で割れやすい脆性材料（セラミックなど）に対応。
- 電気的CIPシステムは、精密な圧力制御を提供し、繊細なアプリケーションの再現性を高めます。
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一軸プレスとの比較
ファクター CIP 一軸プレス 圧力方向 等方性（全方向） 一方向性（トップダウン） 密度の均一性 高い 低い（勾配は一般的） 複雑な形状の適性 優秀 限定
CIPの均一性が焼結後の加工コストにどのような影響を与えるか、お考えになったことはありますか？ 欠陥が少ないということは、再加工が少ないということであり、高価値部品の総生産コストを下げることになります。この技術は、スマートフォンのセラミック筐体から核燃料ペレットに至るまで、あらゆるものを静かに可能にする。
総括表
| ファクター | CIP | 一軸プレス |
|---|---|---|
| 圧力方向 | 等方性（全方向） | 一方向性（トップダウン） |
| 密度の均一性 | 高い | 低い（勾配は一般的） |
| 複雑な形状の適性 | 優秀 | 限定 |
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