需要柔性硅橡胶模具进行冷等静压（CIP），因为它们充当了一个可变形、不渗透的界面，能够将液压均匀地传递到盐粉中。与刚性模具不同，这些模具可以从各个方向有效地压缩，使盐颗粒重新排列成致密的、自支撑的结构，而无需直接接触加压流体。
核心见解 CIP的成功依赖于各向同性压缩——从各个角度施加相等的压力。柔性硅胶是实现这一过程的关键，它充当“第二层皮肤”，随着粉末体积的收缩而收缩，从而形成具有均匀密度和后续金属浸润所需的结构完整性的预制件。
各向同性压缩的力学原理
液压的转化
在CIP系统中，压力通过流体介质（通常是水或油）施加。硅胶模具充当压力传递介质，将流体的静水压力转化为物理压缩力。
确保密度均匀
由于硅胶形成了一个柔性屏障，压力从所有方向同时作用于盐颗粒。这可以防止在刚性模具压制中常见的密度梯度，在刚性模具压制中，摩擦会导致零件中心比边缘密度低。
消除应力集中
硅胶的高弹性变形能力可以防止成型阶段出现应力集中点。这确保盐预制件不会产生内部裂纹或结构缺陷，从而导致其在处理或浸润过程中失效。
促进颗粒行为
实现颗粒重排
要使盐预制件稳定，颗粒必须紧密堆积。硅胶的柔性允许模具随着粉末体积的减小而物理收缩。这种“让步”使NaCl颗粒能够相互滑动并进行重排，以达到最大的堆积密度。
创建稳定的多孔骨架
该过程的主要目标通常是为金属浸润创建一个“骨架”。硅胶模具确保盐颗粒充分粘合，在脱模后保持结构完整性。刚性模具不允许对复杂几何形状进行必要的压缩以形成这种自支撑形状。
屏障功能
防止流体污染
硅胶模具充当关键的物理屏障。它密封盐粉，防止高压液体介质渗透到粉末中，从而溶解或污染盐。
理解权衡
尺寸公差
虽然柔性模具在密度均匀性方面表现出色，但与刚性钢模相比，它们的精度较低。由于模具会发生显著变形，盐预制件的最终尺寸与模具压实的严格公差相比可能会略有不同。
表面光洁度限制
预制件的表面将模仿橡胶模具的纹理。虽然通常光滑，但可能缺乏硬质工具可实现的抛光效果，尽管这对于浸润过程中使用的牺牲性盐预制件来说很少是优先考虑的。
为您的目标做出正确选择
在评估您特定应用中的柔性硅胶模具使用时，请考虑以下几点：
- 如果您的主要关注点是密度均匀性：柔性硅胶是更优的选择，因为它确保了各向同性压力分布，这对于整个盐骨架的均匀孔隙率至关重要。
- 如果您的主要关注点是复杂几何形状：需要硅胶模具，因为它们允许压缩无法从刚性模具中脱出的凹陷和不规则形状。
最终，模具的柔性是使盐预制件能够获得在金属浸润过程中得以保存所需的高结构稳定性。
总结表：
| 特征 | 柔性硅胶模具（CIP） | 刚性钢模（单轴） |
|---|---|---|
| 压力分布 | 各向同性（各方向均匀） | 单向（仅垂直） |
| 密度均匀性 | 高（零件整体一致） | 低（易产生密度梯度） |
| 几何形状支持 | 复杂形状和凹陷 | 简单、对称形状 |
| 收缩处理 | 随粉末体积收缩 | 静态；无体积调整 |
| 屏障功能 | 密封防液体渗透 | 不适用（固体模具接触） |
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参考文献
- Russell Goodall, Andreas Mortensen. The effect of preform processing on replicated aluminium foam structure and mechanical properties. DOI: 10.1016/j.scriptamat.2006.03.003
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
