A prensagem isostática a frio (CIP) é um processo de fabrico realizado à temperatura ambiente.
Utiliza a pressão do fluido para compactar uniformemente os materiais em pó numa forma densa e uniforme.
Este processo envolve a utilização de um molde flexível feito de materiais elastómeros como o uretano, a borracha ou o cloreto de polivinilo.
É utilizado um meio fluido, como o óleo ou a água, que é pressurizado entre 60.000 lbs/in2 (400 MPa) e 150.000 lbs/in2 (1000 MPa).
A principal vantagem do CIP é a elevada uniformidade da compactação e a maior capacidade de modelação, o que resulta em peças de elevada qualidade.
No entanto, uma desvantagem notável é a baixa precisão geométrica devido ao molde flexível.
7 Pontos-chave para compreender o Processo Isostático a Frio
1. Ensacamento do pó
O material em pó é colocado num molde flexível.
2. Exaustão de ar
Qualquer ar retido no molde é removido para garantir uma compactação uniforme.
3. Selagem
O molde é selado para evitar a fuga do fluido durante o processo de prensagem.
4. Prensagem isostática
O fluido é pressurizado, aplicando uma pressão uniforme de todas as direcções ao pó, compactando-o numa forma densa.
5. Alívio da pressão
A pressão é libertada lentamente após ter sido atingida a compactação desejada.
6. Decapagem e amostragem
A peça compactada é retirada do molde e inspeccionada.
7. Processamento da peça bruta
O "compacto verde" é processado posteriormente, normalmente através de sinterização, para produzir a peça final.
Tipos de prensagem isostática a frio
Prensagem isostática em saco húmido
O pó é envolvido numa bainha de borracha imersa num líquido, que transmite a pressão uniformemente ao pó.
Este método é adequado para formas complexas e produção de pequenos lotes.
Prensagem isostática em saco seco
A ferramenta é concebida com canais internos para os quais é bombeado um fluido a alta pressão.
Este método é mais adequado para a produção em massa de formas e peças simples, e permite a automatização.
Vantagens da prensagem isostática a frio
Uniformidade
A pressão é aplicada uniformemente a partir de todas as direcções, conduzindo a uma densidade elevada e uniforme no produto final, com um mínimo de contração e deformação de queima.
Complexidade da forma
Pode formar formas complexas que são difíceis de produzir com outros métodos.
Eficiência
Pode aumentar a pressão de conformação sem aumentar significativamente as dificuldades operacionais.
Custo-eficácia
Os moldes são relativamente fáceis de produzir, têm uma longa vida útil e são económicos.
Aplicações e limitações
A prensagem isostática a frio é particularmente útil para a produção de peças com geometrias complexas e requisitos de alta densidade.
No entanto, a utilização de moldes flexíveis pode levar a uma menor precisão geométrica, o que pode não ser adequado para peças que exijam dimensões precisas.
O processo é versátil e pode ser adaptado tanto para a produção em pequena escala como em grande escala, dependendo das necessidades específicas da aplicação.
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