Prasowanie na sucho i izostatyczne zaawansowanej ceramiki
Surowcem do wyrobów ceramicznych jest sypki materiał proszkowy, a proces formowania proszku polega na przekształceniu sypkiego proszku lub jego agregatów w zieloną bryłę lub produkt o określonej wielkości i wytrzymałości za pomocą siły zewnętrznej. W procesie formowania zaawansowanej ceramiki surowce w postaci proszku ceramicznego muszą zostać w pewnym stopniu przetworzone, aby można było z nich uzyskać półfabrykaty odpowiednie dla określonych metod formowania.
Metodę tłoczenia nazywa się także procesem tłoczenia, który polega na dodaniu do proszku niewielkiej ilości spoiwa (zawartość wody należy kontrolować na poziomie 4%-7%, a nawet do 1%-4%) w celu granulacji, a następnie Granulowany proszek umieszcza się w formie (do prasowania na sucho zwykle stosuje się formę stalową, a do prasowania izostatycznego na zimno stosuje się folię gumową) i prasuje na maszynie ciśnieniowej w celu utworzenia surowej bryły o określonym kształcie.
Szerzej stosowanymi metodami formowania tłocznego są prasowanie na sucho i prasowanie izostatyczne. Prasowanie na sucho polega na dużym ciśnieniu wtłaczania sproszkowanego półfabrykatu w formę. Istotą jest to, że cząstki znajdują się w formie pod działaniem siły zewnętrznej. Proces, w którym cząstki zbliżają się do siebie, a cząstki są trwale połączone w wyniku tarcia wewnętrznego i zachowują określony kształt. Metoda formowania z prasowaniem izostatycznym nazywana jest również formowaniem hydrostatycznym i jest metodą formowania wykorzystującą nieściśliwość ciekłego ośrodka i równomierne przenoszenie ciśnienia. Oznacza to, że ciśnienie próbki w pojemniku wysokociśnieniowym jest takie samo, jak ciśnienie w wodzie statycznej na tej samej głębokości, dlatego nazywa się to ciśnieniem hydrostatycznym lub ciśnieniem statycznym. Proces formowania uzyskany według tej zasady nazywa się ciśnieniem hydrostatycznym. Formowanie lub prasowanie izostatyczne.
Porównanie prasowania na sucho i prasowania izostatycznego
1. Prasowanie na sucho ma tylko jedną lub dwie powierzchnie dociskowe, natomiast prasowanie izostatyczne to nacisk wieloosiowy, czyli nacisk wielokierunkowy i nacisk wielostronny, co sprzyja zagęszczeniu proszku do znacznej gęstości. Jednocześnie liniowe przemieszczenie cząstek proszku jest małe, a praca tarcia zużywana podczas ruchu cząstek proszku jest stosunkowo niewielka, co poprawia skuteczność prasowania.
2. W porównaniu z innymi formami tłoczącymi o mniej więcej tej samej wytrzymałości na ściskanie, prasowanie izostatyczne może uzyskać większą gęstość na surowo, a ponadto jest jednolite i gęste we wszystkich kierunkach, bez większych zmian ze względu na grubość kształtu.
3. Ponieważ kierunek nacisku podczas prasowania izostatycznego nie różni się zbytnio, tarcie między cząstkami proszku oraz między cząstkami a modelem jest znacznie zmniejszone, dlatego zjawisko naprężeń w surowym ciele jest rzadko spotykane.
4. Surowa bryła utworzona przez prasowanie izostatyczne ma wysoką wytrzymałość, jednolitą strukturę wewnętrzną i brak układu orientacji cząstek.
5. W procesie prasowania izostatycznego przyjmuje się proszek o bardzo niskiej zawartości wody (zwykle 1%-3%) i niepotrzebne lub rzadkie jest stosowanie klejów i smarów. Jest to korzystne ze względu na zmniejszenie skurczu przy suszeniu i skurczu przy wypalaniu.
