Cold Isostatic Pressing의 개요
CIP(Cold Isostatic Pressing)는 재료 특성을 향상시키기 위해 재료 가공에 사용되는 강력한 기술입니다. 재료를 고압 유체 매질에 담그고 유압을 가하여 모든 면에서 균일한 압력을 가하는 작업이 포함됩니다. CIP는 분말 재료의 성형 및 강화, 복잡한 형상 생성, 높은 그린 밀도 달성에 특히 효과적입니다.
CIP(Cold Isostatic Pressing)의 정의와 공통점
Cold Isostatic Pressing(Cold Isostatic Pressing)은 Cold Isostatic Compaction(냉간 등방성 압축)으로도 알려져 있으며, 엘라스토머 몰드에 갇힌 분말을 압축하는 공정입니다. 금형을 압력 챔버에 넣고 액체 매체를 펌핑하여 금형의 모든 측면에서 고압을 가합니다. CIP는 분말 야금, 초경합금, 내화물, 흑연, 세라믹, 플라스틱 등과 같은 다양한 재료에 활용됩니다.
CIP를 위한 웨트백 및 드라이백 기술 사용
CIP에는 웨트백(wetbag)과 드라이백(drybag)이라는 두 가지 일반적인 기술이 사용됩니다. 웨트백 공정에서는 분말 재료를 유연한 몰드 백에 넣어 압력 용기의 고압 액체에 담급니다. 그런 다음 등방압을 적용하여 분말을 원하는 모양으로 압축합니다. 이 공정은 다형 생산, 소량부터 대량 생산, 대형 제품 프레싱에 이상적입니다.
반면, 드라이백 프레싱은 단순한 모양에 사용됩니다. 분말이 채워진 주형이 밀봉되고 주형과 압력 용기 사이에 압축이 발생합니다. 이 기술은 복잡성이 덜한 부품을 생산하는 데 적합합니다.
CIP를 이용한 복합부품 및 텅스텐 잉곳 생산
CIP는 복잡한 부품과 텅스텐 잉곳 생산에 널리 사용됩니다. Wetbag 기술을 사용하면 최대 1톤 무게의 텅스텐 잉곳을 프레스하는 것이 가능합니다. 또한 CIP는 복잡한 모양을 만들고 높은 그린 밀도를 달성할 수 있는 능력 덕분에 더 복잡한 구성 요소의 압축을 허용합니다.
요약하면 CIP(Cold Isostatic Pressing)는 분말 재료를 성형하고 통합하는 다양한 기술입니다. 복잡한 부품을 생산하고, 복잡한 모양을 만들고, 높은 그린 밀도를 달성하는 능력과 같은 이점을 제공합니다. 웨트백과 드라이백 기술 간의 선택은 프로젝트의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.
공구 제조 시 냉간 등방압 프레싱
CIP(냉간 등방압 프레싱)는 기계 가공 또는 소결 전에 분말 재료를 단단하고 균일한 덩어리로 압축하기 위해 공구 제조에 사용되는 방법입니다. 이는 일반적으로 마모 및 금속 성형 도구를 생산하는 데 사용됩니다. CIP는 분말에 모든 방향에서 동일한 압력을 가하여 소성 시 뒤틀림이나 균열이 거의 없는 무결성이 높은 빌렛 또는 프리폼을 생성하는 과정을 포함합니다.
마모 및 금속 성형 공구 생산을 위한 CIP 적용
CIP는 마모 및 금속 성형 공구 생산에 널리 사용됩니다. 특히 단축 프레스로 가압하기에는 너무 크고 소결 상태에서 높은 정밀도가 요구되지 않는 부품에 적합합니다. CIP는 왜곡이나 균열이 최소화된 높은 무결성의 빌렛이나 프리폼을 생산할 수 있습니다.
드라이백 및 웨트백 CIP 프레스 사용
CIP 프로세스에는 드라이백(dry-bag)과 웨트백(wet-bag)이라는 두 가지 유형이 있습니다. 건조 백 공정에서는 분말을 압력 챔버 내부의 불침투성 성형 백에 넣습니다. 그런 다음 백은 주변 온도에서 수성 액체 매질을 사용하여 등방압을 받습니다. 이 공정은 자동화되어 비교적 단순한 형태의 대량 생산이 가능합니다.
반면, 웨트백 공정에서는 플렉스 몰드 백의 분말 재료를 압력 용기의 고압 액체에 담그는 작업이 포함됩니다. 그런 다음 등방압을 적용하여 분말을 원하는 모양으로 압축합니다. 이 공정은 대형 제품의 프레싱을 포함하여 다형 및 소량부터 대량 생산에 이상적입니다.
상온에서 수성 액체 매질을 포함하는 CIP 공정
CIP에서는 분말 재료를 압력 챔버 내부의 불침투성 성형 백에 넣습니다. 백은 수성 액체 매질로 채워져 있으며 전체 금형은 모든 측면에서 균일하게 고압을 받습니다. 압력은 주변 온도에서 수성 액체 매질을 사용하여 적용됩니다. 이 공정을 통해 분말 재료를 균일한 고체 덩어리로 압축할 수 있습니다.
왁스가 없거나 적은 코어 및 분말이 포함된 성형 백 사용
거의 그물 모양을 얻기 위해 CIP 공정에서 코어가 있는 모양의 백이 사용됩니다. 이러한 모양의 백은 최종 제품의 원하는 모양과 치수 공차를 달성하는 데 도움이 됩니다. 또한, 냉간 정수압 압축에는 왁스 함량이 없거나 낮은 분말이 사용됩니다. 이는 과도한 열이나 압력 없이도 분말 재료를 고체 덩어리로 쉽게 압축할 수 있음을 보장합니다.
CIP에서 생산된 부품의 치수 공차
CIP로 생산된 부품의 치수 공차는 단축 프레스에 비해 상대적으로 큽니다. 이는 크기와 모양 제어가 CIP 프로세스에서 그다지 중요하지 않다는 것을 의미합니다. 그러나 CIP에서 생산된 부품은 여전히 녹색 또는 사전 소결 상태에서 가공한 후 최종 치수와 특성을 얻기 위해 소결해야 합니다.
전반적으로 냉간 등압 성형은 마모 및 금속 성형 도구를 생산하기 위한 도구 제조에 사용되는 다양한 방법입니다. 이는 높은 무결성의 빌렛 또는 프리폼, 최소한의 왜곡 또는 균열, 거의 순 형상을 생성하는 능력과 같은 이점을 제공합니다. CIP는 다양한 산업 분야에서 복잡한 형상을 대량 생산하는 데 사용할 수 있는 비용 효율적이고 효율적인 공정입니다.
희귀 금속 분말 생산의 냉간 등방성 프레싱
냉간 정수압 프레싱(Cold Isostatic Pressing)은 희귀 금속 분말 생산에 사용되는 기술입니다. 이는 실온 또는 그보다 약간 높은 온도(일반적으로 93°C 미만)에서 분말에 압력을 가하는 과정을 포함합니다. 적용되는 압력 범위는 100-600MPa입니다.
냉간 등압 성형의 목적은 최종 강도를 달성하기 위해 취급, 가공 및 최종 소결에 충분한 강도를 지닌 "원시" 부품을 얻는 것입니다. 이 기술은 물, 기름 또는 글리콜 혼합물과 같은 액체 매체를 활용합니다.
금속의 경우 냉간 등압성형을 통해 약 100%의 이론적 밀도를 달성할 수 있습니다. 세라믹 분말의 경우 달성된 밀도는 약 95%입니다. 냉간 등압 성형은 고무나 플라스틱을 둘러싸는 금형 재료로 사용하고 액체를 압력 매체로 사용하여 실온에서 분말형 재료를 성형하는 데 특히 유용합니다.
냉간 등방압 프레싱의 장점 중 하나는 값비싼 프레싱 다이가 필요하지 않아 비용 효율적인 옵션이라는 점입니다. 이는 금형을 누르는 데 드는 높은 초기 비용을 정당화할 수 없는 대형 또는 복잡한 컴팩트를 생산할 때 특히 유용합니다.
이 기술은 금속, 세라믹, 플라스틱 및 복합재를 포함한 다양한 유형의 분말에 대해 상업적 규모로 사용될 수 있습니다. 압축에 필요한 압력 범위는 5,000psi 미만에서 100,000psi(34.5~690MPa) 이상입니다.
분말은 습식 또는 건식 백 공정을 사용하여 탄성 성형체에서 압축됩니다. 냉간 등압 프레싱은 추가 소결 또는 열간 등압 프레싱 공정을 거칠 수 있는 고품질 부품을 생산하는 수단을 제공합니다.
냉간 등압성형 및 압출
압출 AlBeMet 막대 및 바 생산을 위한 CIP 및 압출의 상업적 사용
냉간 등방압 프레싱(CIP)은 압출 AlBeMet 로드 및 바를 생산하기 위한 상업용 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 이 공정에는 롤링, 기계 가공 또는 소결과 같은 추가 가공 전에 소결되지 않거나 녹색 염료로 압축된 금속 분말 구성 요소의 예비 치밀화가 포함됩니다. CIP 시스템은 항공우주, 군사, 산업, 의료 등 다양한 산업 분야에서 취급 및 소결에 충분한 친환경 강도를 갖춘 완벽한 부품을 만드는 데 사용됩니다.
빌렛을 캡슐화, 탈기, 예열하는 공정
냉간 등압 성형 공정은 우레탄, 고무 또는 폴리염화비닐과 같은 재료로 만들어진 탄성 주형에 금속 분말을 캡슐화하는 것으로 시작됩니다. 캡슐화된 분말은 일반적으로 오일이나 물을 사용하여 60,000lbs/in2~150,000lbs/in2 범위의 유체 압력을 받습니다. 이 압력은 분말을 균일하게 압축하는 데 도움이 되어 기하학적 정확도는 낮지만 밀도는 높은 압분체를 생성합니다. 그런 다음 압분체는 예열되어 추가 처리를 준비합니다.
테이퍼다이를 이용한 압출공정
빌렛을 예열한 후 테이퍼 다이를 이용해 압출 공정을 거칩니다. 테이퍼 다이는 원하는 치수에 따라 압출된 AlBeMet 막대 또는 막대를 형성하는 데 도움이 됩니다. 압출 공정에는 빌렛이 테이퍼 다이를 통과하도록 고압을 가하여 연속 압출 제품을 형성하는 과정이 포함됩니다. 이 공정은 압출된 AlBeMet 막대 또는 막대의 균일성과 일관성을 보장합니다.
화학적 에칭 및 구리 스킨 제거를 포함한 압출 후 공정
압출 공정이 완료되면 압출된 제품을 정제하기 위한 압출 후 공정이 진행됩니다. 이러한 공정에는 화학적 에칭과 구리 표면 제거가 포함됩니다. 화학적 에칭은 표면 불순물이나 결함을 제거하는 데 도움이 되어 압출된 AlBeMet 막대 또는 막대의 품질을 보장합니다. 구리 스킨 제거는 압출 공정에서 구리 합금을 사용하기 때문에 일반적으로 압출 제품 표면에 존재하므로 제거가 필요합니다.
압출 알루미늄-베릴륨 합금의 어닐링 공정
압출 후 공정 후에 압출된 알루미늄-베릴륨(AlBeMet) 합금은 어닐링 공정을 거칩니다. 어닐링은 압출된 제품을 특정 온도로 가열한 다음 천천히 냉각하여 내부 응력을 완화하고 기계적 특성을 향상시키는 과정을 포함합니다. 이 공정은 압출된 AlBeMet 막대 또는 막대의 강도, 연성 및 안정성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
전반적으로 냉간 등방압 프레싱 과 압출은 압출 AlBeMet 로드 및 바의 상업적 생산에 중요한 역할을 합니다. 이러한 공정을 결합하면 정확한 치수와 뛰어난 기계적 특성을 갖춘 고품질 부품의 생산이 보장됩니다.
무료 상담을 위해 저희에게 연락하십시오
KINTEK LAB SOLUTION의 제품과 서비스는 전 세계 고객들에게 인정받고 있습니다. 저희 직원이 귀하의 질문에 기꺼이 도움을 드릴 것입니다. 무료 상담을 원하시면 저희에게 연락하시고 제품 전문가와 상담하여 귀하의 애플리케이션 요구에 가장 적합한 솔루션을 찾으십시오!
