柔性橡胶套是在冷等静压（CIP）过程中高压流体与陶瓷粉末之间的主要界面。其基本目的是作为一个可变形的屏障，同时保护粉末免受液体污染，并将液压传递为直接、均匀的机械压力。
套管的柔韧性是实现压缩过程中显著体积减小的关键机制；它会适应收缩的粉末质量，以确保最终陶瓷部件的均匀密度和结构完整性。
压力传递的力学原理
液压力的转换
在CIP工艺中，腔体被填充工作流体，通常是含有缓蚀剂的水。外部泵对该流体加压。
橡胶套作为传递介质。它将外部高压流体力的作用转化为作用在陶瓷粉末表面的径向压力。
促进颗粒重排
随着压力的增加，陶瓷粉末开始致密化，导致体积显著减小。
橡胶的柔韧性使套管能够随着粉末收缩和移动。这种移动使得颗粒的重排和变形成为可能，从而确保在整个致密化周期中压力保持恒定和有效。
确保复杂形状的质量
实现均匀密度
与模具摩擦可能导致密度不均的刚性模压不同，橡胶套的功能类似于“包套模具”。
由于套管能够适应粉末的形状，因此它确保压力均匀地分布在整个表面上。这使得最终产品具有均匀的密度分布，这对于陶瓷的结构可靠性至关重要。
复杂几何形状的稳定性
套管允许形成用刚性模具难以成型的复杂工件。
通过在压缩过程中保持连续接触，套管确保了形状的稳定性。它防止粉末发生不可预测的移动，在高压阶段保持复杂设计的完整性。
关键操作约束
密封的必要性
虽然压力传递至关重要，但套管作为密封件的作用同样关键。
套管必须将粉末与加压流体隔离。橡胶材料的任何破损或失效都会导致流体渗透到模具中，从而损坏陶瓷样品。
受控变形
套管不是静态容器；它是成型过程中一个活跃的部件。
操作员必须了解套管会发生显著变形。工艺的成功取决于套管恢复到原始形状的能力，或者足够灵活以应对极端压缩和放松的重复循环。
根据您的目标做出正确的选择
为了最大限度地提高CIP工艺的有效性，请根据您的具体目标考虑以下几点：
- 如果您的主要关注点是形状的复杂性：依靠套管作为包套模具的能力，使其能够适应刚性模具无法处理的凹陷和曲线。
- 如果您的主要关注点是材料密度：优先考虑套管的柔韧性，以确保它能够跟随粉末显著的体积收缩，而不会失去接触或压力。
最终，橡胶套是将静态液压转化为精密陶瓷成型工具的动态连接。
总结表：
| 功能 | 机制 | 对陶瓷的好处 |
|---|---|---|
| 压力传递 | 将液压力转换为径向机械力 | 粉末均匀致密化 |
| 污染屏障 | 作为防水、可变形的密封件 | 保护粉末免受工作流体饱和 |
| 形状适应 | 随着粉末体积减小而收缩和移动 | 支持复杂几何形状和形状稳定性 |
| 摩擦减少 | 作为非刚性“包套模具” | 消除由壁摩擦引起的密度梯度 |
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参考文献
- N. S. Belousova, Olga Goryainova. Evaluating the Effectiveness of Axial and Isostatic Pressing Methods of Ceramic Granular Powder. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amm.698.472
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
