コールド等方圧間（Cip）の標準的な手順は何ですか？材料の均一な密度をマスターする

コールド等方圧間（CIP）の標準的な手順は、流体圧を使用して粉末材料を固体で均質な塊に圧縮することを含みます。このプロセスは、粉末を柔軟な金型に密閉し、液体で満たされた圧力容器に浸し、材料を緻密化するためにあらゆる方向から均一な静水圧を印加することによって機能します。

コアの要点 一方向から圧縮する単軸プレスとは異なり、CIPはパスカルの原理を利用して、オブジェクトの表面全体に均等に圧力を印加します。これにより、コンポーネントの幾何学的複雑性に関係なく、例外的に均一な密度と最小限の内部応力を持つ「グリーンボディ」が得られます。

段階的な手順

プロセスは、柔軟な金型の選択から始まります。通常、ポリウレタン、ゴム、またはシリコンなどのエラストマー材料で作られています。この金型が最終部品の形状を定義します。

粉末材料がこの金型に注がれます。金型は柔軟であるため、硬いダイでは対応できない複雑な形状やアンダーカットの形成が可能になります。

充填と密閉が完了すると、金型は高強度の圧力容器内に配置されます。

容器は、一般的に水、油、またはグリコール混合物である液体媒体で満たされます。この流体が圧力の伝達媒体として機能し、圧力源と金型の間に空気の隙間がないことを保証します。

システムは、流体に安定した高水圧を印加します。パスカルの原理によれば、この圧力は柔軟な金型の表面に対してあらゆる方向に均等に伝達されます。

この等方性の力は、緩い粉末を大幅に圧縮します。粉末粒子が互いに押し付けられると、機械的に相互に結合し、気孔率を減らし、固体構造を形成します。

目標の保持時間と圧力が達成されると、システムは徐々に圧力を解放します。金型は容器から取り出され、圧縮された部品が取り出されます。

得られたコンポーネントは「グリーンボディ」として知られています。取り扱いや機械加工に十分な「グリーン強度」を持っていますが、最終的な機械的特性を達成するには、通常、焼結などのさらなる処理が必要です。

CIPは一般的に、理論密度の60％から80％の部品を生成します。これは焼結前の部品としては高いですが、完全に緻密ではありません。

最大の強度と硬度（しばしば理論密度の95％を超える）を達成するには、CIPプロセス後にグリーンボディを焼結（熱処理）する必要があります。

CIPは均一性に優れていますが、柔軟な金型を使用するため、硬いダイプレスと比較して寸法公差は低くなります。

柔軟な壁が部品を圧縮し、予測可能な収縮を引き起こしますが、表面仕上げは粗くなる可能性があります。その結果、CIPコンポーネントは、正確な「ニアネット」最終寸法を達成するために、多くの場合、後処理の機械加工が必要です。

CIPは頻繁にバッチプロセスです。電気システムは制御と速度を向上させていますが、一般的に自動単軸プレスよりも遅いです。

しかし、複雑な形状や大きなアスペクト比（長く細い部品）の場合、CIPは高速プレス方法で一般的な密度勾配と欠陥を排除するため、トレードオフは正当化されます。

内部構造の一貫性と形状の複雑性が、高速大量生産の必要性を上回る場合、CIPは決定的な選択肢です。