弹性模具是主要的传压介质。在热等静压过程中，这些模具包裹住复合颗粒，将液压油产生的压力均匀地传递到材料上。这种柔性屏障确保了力从各个方向均匀施加，从而在没有刚性工具相关的摩擦损失的情况下实现颗粒的固结。
核心要点 与单向施力的刚性模具不同，弹性模具实现了各向同性压缩。通过与材料同步变形，它们有助于制造具有均匀内部密度的复杂几何结构，避免导致结构失效的应力集中。
压力传递的力学原理
实现各向同性压力
弹性模具的基本作用是充当高压腔流体（油）与复合粉末之间的无缝界面。由于模具是柔性的，它确保液压压力无损耗地同时传递到内部材料的每个表面。
消除密度梯度
在传统压制中，与刚性模具壁的摩擦通常会在零件内部产生不均匀的密度。弹性模具通过显著且均匀地压缩粉末来消除这个问题。这确保了内部结构的连续性，这对于骨植入物支架等性能由均匀性决定的应用至关重要。
促进材料转化
实现颗粒重排
在加热和塑化阶段，复合颗粒会软化，需要空间来移动到最佳的堆积位置。模具的弹性适应了这种运动，使颗粒能够重新排列并紧密结合。
保持三维完整性
在模具压缩的同时，它支持复杂几何形状的形成。它保持了植入物或组件的三维完整性，防止在材料处于塑化状态时与不匹配的表面压制时可能发生的变形。
理解权衡
弹性与刚性约束
虽然弹性模具在均匀性方面表现出色，但它们与单轴压制中描述的刚性金属模具存在显著差异。刚性模具提供固定的几何约束，这对于生产具有相同直径和平坦表面的标准化圆盘非常有利。
灵活性的权衡
实现均匀密度的灵活性意味着弹性模具不像金属模具那样对尺寸施加“硬停止”。因此，虽然弹性模具最大化了内部结构完整性，但与刚性模具的固定边界相比，精确的外部尺寸控制通常需要仔细的工艺管理。
为您的目标做出正确选择
要确定等静压中的弹性模塑是否是您应用的正确方法，请考虑您的优先事项：
- 如果您的主要关注点是均匀的内部结构：选择弹性模具（等静压）以消除密度梯度，并确保复杂三维形状的机械性能一致。
- 如果您的主要关注点是几何标准化：依靠刚性金属模具（单轴压制）生产圆盘等简单形状，并具有高精度的直径和平坦表面，以进行比较测试。
选择取决于您的应用是需要内部结构完美还是外部几何重复性。
总结表：
| 特征 | 弹性模具（等静压） | 刚性模具（单轴压制） |
|---|---|---|
| 压力方向 | 各向同性（所有方向） | 单向 |
| 密度分布 | 高度均匀；无梯度 | 潜在的基于摩擦的梯度 |
| 几何能力 | 复杂的三维结构 | 简单形状（圆盘、颗粒） |
| 材料相互作用 | 无缝压力传递 | 固定的几何约束 |
| 最佳用例 | 骨植入物和复杂零件 | 标准化比较测试 |
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参考文献
- Elżbieta Pietrzykowska, Witold Łojkowski. Composites of polylactide and nano-hydroxyapatite created by cryomilling and warm isostatic pressing for bone implants applications. DOI: 10.1016/j.matlet.2018.11.018
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
