コールドアイソスタティックプレス（CIP）で使用されるエラストマーモールドは、通常、ウレタン、ゴム、またはポリ塩化ビニル（PVC）などの柔軟な材料で作られています。これらの特定の材料が選ばれるのは、変形への抵抗が低いという重要な特性を持っているためです。これにより、モールドは高水圧下で均一に圧縮され、内部の粉末を遮蔽することなく圧力を伝達できます。
主なポイント CIPプロセスの成功は、モールドが剛性容器ではなく柔軟な膜として機能することにかかっています。水圧が全方向から粉末コンパクトに均等に伝達されるように、材料は変形への抵抗が低くなければなりません。
材料選択の原理
低い変形抵抗の必要性
コールドアイソスタティックプレスでは、粉末コンパクトに均一な圧力を加えて密度を高めることが目的です。
モールド材料は外部圧力に即座に応答する必要があります。材料が剛性であれば圧力に抵抗し、不均一な密度や圧縮不足につながります。
圧力伝達体としての機能
ウレタンやゴムのようなエラストマーは、粉末の周りの「第二の皮膚」として機能します。
加圧流体への抵抗がほとんどないため、力を直接部品に伝達します。これにより、プロセスの等方性（全方向から均等）が維持されます。
一般的に使用される材料
ウレタン
ウレタンはCIPモールドの一般的な選択肢です。サイクル中に圧縮されるのに必要な柔軟性と、再利用や部品の取り出しのために元の形状にほぼ戻る弾性を提供します。
ゴム
天然ゴムまたは合成ゴムは、これらの用途の従来の標準です。その固有の弾性は、等方性プレスに必要な膨張と収縮のサイクルを処理するのに理想的です。
ポリ塩化ビニル（PVC）
PVCは、モールド構造の別の材料オプションを提供します。他の材料と同様に、荷重下で変形する能力があるため、油圧媒体が粉末コンパクトに作用することを可能にします。
トレードオフの理解
精度 vs. 柔軟性
これらの材料を効果的にしている特性（低い変形抵抗）は、精度に関しては限界でもあります。
モールドは流体のように機能するため、剛性ダイのように最終寸法を厳密に定義しません。このため、プレス後（グリーン加工）または焼結後に部品の二次加工が必要になることがよくあります。
耐久性の懸念
これらの材料は柔軟ですが、極度の応力にさらされます。
高圧圧縮と減圧の繰り返しサイクルは、最終的にエラストマーを疲労させる可能性があります。最終的な粉末コンパクトの欠陥を防ぐために、モールドの状態を監視することが不可欠です。
プロジェクトに最適な選択をする
モールド材料の選択は、耐久性と機器の特定の圧力要件のバランスをとることがよくあります。
- 圧力伝達が主な焦点の場合： 密度の一貫性を最大化するために、可能な限り低い変形抵抗を持つ材料を優先してください。
- プロセスの整合性が主な焦点の場合： 選択したエラストマー（ウレタン、ゴム、PVCのいずれか）が、化学的劣化を防ぐために特定の圧力流体と互換性があることを確認してください。
理想的なモールド材料は背景に溶け込み、生の静水圧力を完璧に高密度化されたコンポーネントに変換します。
概要表：
| 材料 | 主な特性 | 典型的な用途 |
|---|---|---|
| ウレタン | 高い弾性と復元力 | 繰り返し圧縮サイクル用の耐久性のあるモールド |
| ゴム | 従来の柔軟性 | さまざまな種類の粉末の標準的な等方性プレス |
| PVC | 低い変形抵抗 | 特定の形状のコスト効率の高いモールド構造 |
| 一般的なエラストマー | 静水圧伝達 | 均一な粉末圧縮のための「第二の皮膚」として機能 |
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