Développement et application de la presse isostatique à chaud
Presse isostatique Le moulage par compression isostatique est un équipement de formage fonctionnant sous ultra-haute pression. Il consiste à placer la pièce à usiner dans un moule spécifique, puis à immerger l'ensemble dans un récipient fermé rempli de liquide. La pression est ensuite augmentée progressivement grâce à un système de pressurisation, et le transfert de pression du liquide permet d'appliquer une pression uniforme sur toutes les surfaces de la pièce. Le moulage s'effectue alors sous l'effet des contraintes du moule. Lors de la compression, la distance entre les molécules de la pièce est réduite, ce qui augmente sa densité et modifie ses propriétés physiques, voire chimiques.
La presse isostatique utilise de l'huile, de l'eau ou du gaz comme fluide de travail et applique une force de pression ultra-élevée et uniforme sur toutes les surfaces de la pièce. Elle permet d'obtenir des pièces formées d'une densité élevée et homogène, avec un retrait de frittage uniforme et une usinabilité aisée. Elle est largement utilisée dans les industries des matériaux magnétiques, de la céramique, du carbure cémenté, des matériaux réfractaires haute température, des aimants permanents en terres rares, des matériaux carbonés, des poudres de métaux rares, etc.
Les presses isostatiques à chaud traditionnelles utilisent des systèmes de pressurisation multi-étages pour atteindre les très hautes pressions requises, ce qui engendre des structures complexes et une forte consommation d'énergie. Bien que des systèmes de pressurisation simplifiés aient été introduits pour pallier ces inconvénients, ils ne répondent toujours pas aux exigences de production de matériaux pulvérulents dans des conditions de haute température et de haute pression. Pour remédier à ce problème, les fabricants ont développé et produit une presse isostatique à chaud à précontrainte fixe capable de produire des matériaux pulvérulents dans des conditions de haute température et de haute pression.
La presse isostatique à chaud est basée sur la structure des presses isostatiques traditionnelles, mais intègre un réservoir d'eau, un système de chauffage de ce réservoir et un capteur de température. Le cylindre de travail à ultra-haute pression est placé à l'intérieur du réservoir et est chauffé par ce dernier. Le principe de fonctionnement est le suivant : lors de la production de produits en poudre à haute température et haute pression, le système de chauffage du réservoir est activé afin de chauffer l'eau. Le réservoir transmet ensuite la chaleur au cylindre de travail par conduction thermique, ce qui élève sa température. Simultanément, le surpresseur à ultra-haute pression et le cadre de précontrainte fournissent la haute pression requise au cylindre.
Ce type de presse isostatique à assistance thermique se caractérise par une structure simple, un fonctionnement pratique et peut répondre aux exigences de production de produits en poudre dans des conditions de haute température et de haute pression, surmontant ainsi les inconvénients des presses isostatiques à chaud traditionnelles.