冷間等方圧加圧（CIP）は通常、60,000 lbs/in² (400 MPa)から150,000 lbs/in² (1000 MPa)の圧力範囲で作動しますが、用途によってはより低い圧力（例えば、特定の材料では10,000～40,000 psi）や、より高い圧力（研究環境では最高130,000 psi/900 MPa）を使用することもあります。正確な範囲は、材料特性、部品の形状、および希望する高密度化の結果によって異なります。室温で圧力媒体として油または水を使用し、加圧/減圧速度を制御することで、欠陥を最小限に抑えながら、均一な成形を実現します。この多用途性により、CIPは航空宇宙や医療製造などの産業で重宝されています。
要点の説明
1. CIPの標準圧力範囲
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一次圧力範囲:400-1000 MPa (60,000-150,000 psi)。
- 工業用途で最もよく使用される圧力範囲であり、効果的な粉体圧縮を保証します。
- 例高性能セラミックや航空宇宙部品は、多くの場合、上限の圧力を必要とします。
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低圧:10,000-40,000 psi (69-276 MPa)。
- 極端な高密度化が重要でない、より柔らかい材料やより単純な形状に使用されます。
2. 圧力選択に影響する要因
- 材料特性:硬い材料（例：タングステンカーバイド）は、完全な高密度化のために高い圧力が必要です。
- 部品形状:複雑な形状の場合、応力集中を避けるため、より低い圧力が必要になることがあります。
- 最終用途:航空宇宙部品は、より高い完全性が要求されるため、圧力は1000MPaに近づきます。
3. 高圧能力
- 研究用または特殊なシステムでは 900 MPa (130,000 psi) .
- このような極端な圧力は稀ですが、先端材料の試験や理論密度に近い密度を達成するために使用されます。
4. 圧力媒体とプロセス制御
- 流体の選択:油または水は室温で均一に圧力を伝えます。
- 速度制御:ゆっくりとした加圧・減圧により、クラックの発生を防止（脆いセラミックスなど）。
5. 温間静水圧プレス（WIP）との比較
- WIPは圧力は低いが（0～240MPa）、温度は高い（80～450℃）。
- CIPは室温で動作するため、熱に弱い材料に適している。
6. 産業用途
- 航空宇宙/医療:高圧（1000MPaまで）を利用した重要部品。
- 自動車:中圧（400～600MPa）はコストと性能のバランスが取れています。
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バイヤーのための実用的な考慮事項
- コスト対性能:高圧システムは高価ですが、要求の厳しい用途には必要です。
- 拡張性:標準的なCIPシステム（400～600MPa）はほとんどの生産ニーズに適していますが、超高圧装置はニッチです。
圧力パラメータを材料と設計目標に合わせることで、CIPは、精度と耐久性を優先する産業にとって重要な、一貫した欠陥のない部品を提供します。
概要表
| 圧力範囲 | 用途 | 主な検討事項 |
|---|---|---|
| 60,000-150,000 psi (400-1000 MPa) | 航空宇宙、医療部品 | 高密度化、均一な圧縮 |
| 10,000-40,000 psi (69-276 MPa) | 柔らかい材料、単純な形状 | 低コスト、欠陥リスクの低減 |
| 最大130,000 psi (900 MPa) | 研究、先端材料 | 理論密度に近い、特殊なシステム |
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