受控卸压是等静压中防止结构失效的关键保障。之所以需要它，是因为它能调节压制模具内储存的弹性能的释放，防止在减压的最后阶段发生突然膨胀，否则会导致易碎的陶瓷“生坯”破裂。
对于一个部件来说，最危险的时刻往往是脱模时。精细的减压控制可以减轻峰值拉应力，保护绿色强度低的材料免受快速弹性恢复带来的破坏性力的影响。
减压失效的力学原理
储存能量的危险性
在高压阶段，弹性模具会被显著压缩，储存大量势能。
如果压力瞬间释放，储存的弹性能会剧烈释放。模具产生“回弹”效应，对内部材料施加快速、不受控制的力。
关键的脱模阶段
开裂的风险在减压的最后阶段最高。
这是模具与压缩的陶瓷体物理分离的特定时刻。如果没有控制，模具与部件之间的相互作用力会剧烈波动，导致表面缺陷或深层内部裂纹。
管理拉应力
陶瓷生坯（未烧制的部件）通常结构强度非常低。
它们特别容易受到拉应力——将材料拉开的力——的影响。快速减压会产生这些峰值拉应力；平稳、受控的释放可以将力保持在材料失效阈值以下。
理解操作权衡
工艺速度与产品收率
实施缓慢、平稳的减压阶段会不可避免地延长设备的总循环时间。
操作员常常会诱惑于快速排气以提高产量。然而，为了速度而付出的代价是因开裂而报废的部件的风险大大增加。
控制的复杂性
实现“平稳”曲线比简单的开关排气阀需要更复杂的设备。
您必须使用能够进行精细速率控制的设备。这会增加机器的技术复杂性，但对于生产完整、高质量的部件来说是不可或缺的。
为您的目标做出正确选择
为确保等静压结果的完整性，您必须根据材料的极限来优先考虑减压曲线。
- 如果您的主要关注点是最大收率：优先采用延长的、多阶段的减压曲线，以消除脱模过程中几乎所有的应力开裂风险。
- 如果您的主要关注点是生产速度：将减压速率校准到材料生坯强度的边缘，确保不超过拉应力的临界阈值。
掌握卸压与施压同样重要；这是粉末堆积与精密部件的区别。
总结表：
| 特性 | 快速减压 | 受控卸压 |
|---|---|---|
| 结构影响 | 破裂/开裂风险 | 保持结构完整性 |
| 能量释放 | 剧烈的“回弹”效应 | 弹性能的逐渐消散 |
| 材料安全 | 峰值拉应力高 | 拉应力保持在失效极限以下 |
| 工艺收率 | 报废率高 | 最大化生产收率 |
| 主要目标 | 高速度/高产量 | 精密和高质量部件 |
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参考文献
- Yu Qin Gu, H.W. Chandler. Visualizing isostatic pressing of ceramic powders using finite element analysis. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2005.03.256
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
