Горячее прессование

Горячее прессование — это процесс, связанный с обработкой металла, который происходит в закрытых пресс-формах, при высоких температурах и давлении, возрастающем до заданной величины. Величина давления, которое необходимо для уплотнения порошка, обратно пропорциональна уровню температуры, т.е. с ее увеличением оно уменьшается.

Горячее прессование — крайне востребованный в промышленности метод, поскольку с его помощью можно получить изделие из порошков, которые не поддаются формованию или спеканию иными способами.

За счет чего же достигается увеличение контакта между частицами при горячем прессовании? Есть несколько факторов, делающих это возможным. Во-первых, это происходит за счет деформации этих частиц внешними силами. Вторым фактором является собственная температурная подвижность атомов.

Горячее прессование как метод обработки позволяет получать материалы, обладающие свойствами компактных металлов, плотность которых приближается к теоретической. С ростом прилагаемого давления механические свойства материала повышаются вплоть до достижения стопроцентной плотности. Если давление продолжает повышаться дальше, свойства металла уже практически не меняются. Как уже говорилось выше, температура и давление находятся в обратно пропорциональной зависимости: давление, которое необходимо для достижение постоянства свойств изделий, тем ниже, чем выше температура.

Горячее прессование — процесс, для осуществления которого необходимо соответствующее оборудование, обычно это гидравлический пресс. Сам процесс осуществляется либо в пресс-формах, которые производят из жаропрочных сплавов, либо из графита. Пресс-формы из графита используются при высокотемпературном прессовании, а пресс-формы из жаропрочных сплавов — при работе с температурами ниже, чем 1000°С.

Горячее прессование представляет собой совмещение процессов спекания и формования деталей в пресс-формах, которые нагреваются до необходимой температуры, при которой становится возможна реализация пластических свойств металлов. Процессы, происходящие при горячем прессовании, могут быть разделены на три основных стадии. На первой стадии, когда уровень плотности достигает до 90% от максимально возможного, происходит сдвиг и скольжение частиц относительно друг друга. Вторая стадия заключает в себе процессы граничного скольжения частиц и начинающийся процесс объемной деформации. На третьей стадии происходит только объемная деформация.

Перечислим основные достоинства и недостатки данного метода. К достоинствам можно отнести: отличные механические характеристики получаемых деталей, минимальные допуски по размерам заготовок, относительно невысокие рабочие давления, сокращение времени спекания. Недостатками данного метода считают: необходимость в использовании дорогостоящих жаропрочных пресс-форм, которые быстрый изнашиваются,  а также относительно низкая производительность.

Для осуществления нагрева пресс-форм и материала используют один из следующих методов: использование внешних нагревателей, непосредственное пропускание тока через пресс-форму, либо через порошок, а также индукционный высокочастотный нагрев.

Горячее прессование — процесс, который применяют для обработки металлов и производства изделий только в ряде специальных случаев, в частности, при производстве твёрдых и жаропрочных материалов, алмазно-металлических сплавов, а также крупных изделий весом до 500 килограмм, таких, например, как твердосплавные прокатные валки. Также методом горячего прессования производят тонкие пластины, диски и другие детали, которые имеют свойство коробиться при спекании, а потому изготовление их холодным формованием составляет серьезные трудности.

По сравнению с холодным прессованием, горячее отличается меньшей производительностью, помимо этого, оно сопряжено со значительным и быстрым износом пресс-форм, а также с трудностями в подборе материалов, способных выдерживать настолько высокие температуры. Тем не менее, несмотря на все возникающие трудности, на необходимость предпринимать определенные меры для предотвращения окисления порошка, выбирать подходящий материал для пресс-форм, несмотря на ограниченность возможных сфер применения горячего прессования, оно, тем не менее, как метод обработки металлов имеет принципиальную ценность и очевидную перспективность, поскольку этот метод как нельзя лучше подходит для получения изделий большой плотности с высокими механическими свойствами.

Механизм горячего прессования можно вкратце описать следующим образом: камера прессования в машинах литья под давлением с горячей камерой прессования располагается в тигле с расплавленным металлом. Камера прессования сообщается с тиглем при помощи отверстий, через которые в неё поступает расплав. При движении поршня вниз эти отверстия перекрываются, и расплав по специальному каналу поступает в полость пресс-формы. После затвердения отливки, поршень возвращается в исходное положение, и остатки расплава из канала сливаются в камеру прессования. Пресс-форма раскрывается, и отливка выталкивается из неё толкателем, после чего пресс-форма закрывается и цикл повторяется.

На сегодняшний день все операции по изготовлению отливок на машинах ЛПД на большинстве предприятий полностью автоматизированы. В состав комплексов для горячего прессования входят специальные манипуляторы для смазки пресс-форм, заливки жидкого металла, для извлечения отливок из пресс-формы и передачи их на последующую обработку и т.д.

Методом горячего прессования изготавливают отливки массой от трех до двадцати пяти граммов, имеющие толщину стенки менее одного миллиметра, которые изготавливают из оловянных, свинцово-сурьмяных, магниевых  и цинковых сплавов, которые используются в приборостроении, автомобилестроении и электронной промышленности.

Отливки, полученные литьём под давлением, имеют более высокое качество, чем отливки, изготовленные другими способами. Для них характерна высокая точность геометрических размеров, низкий уровень шероховатости поверхности, малые припуски на механическую обработку, (в некоторых случаях возможно и полное исключение механической обработки), мелкозернистая структура и незначительная усадочная пористость отливок.

Есть у литья под давлением и иные преимущества, относящиеся уже не к качеству производимой продукции, а к особенностям производства — это значительно улучшенные по сравнению с другими способами кузнечно-штамповочного производства санитарно-гигиенические условия труда. На современных полностью роботизированных комплексах ручной труд может даже полностью исключаться.

К недостаткам литья под давлением можно отнести высокую стоимость пресс-форм, сложность и трудоемкость их изготовления, ограниченную стойкость, а также высокую стоимость оборудования. Представляет также некоторые трудности изготовление отливок со сложными полостями, поднутрениями и карманами. Существуют также определенные ограничения номенклатуры полученных отливок по размерам и массе.

Метод горячего прессования позволяет соединить две различные операции - формование и спекание — в одну стадию производственного процесса. Таким образом, прессование происходит при температуре спекания. Используя метод горячего прессования можно получить зерно меньшего размера и добиться повышения механических свойств материала, таких как плотность, прочность и ударная вязкость. Все это у материалов, полученных методом горячего прессования, имеет значительно более совершенные характеристики, чем у материалов, изготовленных по традиционной технологии прессования и спекания.

Современное оборудование для горячего прессования позволяет осуществлять этот процесс при температуре до 2200 °С, как в защитных средах, таких как азот, аргон, вакуум, так и на открытом воздухе.

Разновидностью горячего прессования является горячее изостатическое прессование, которое позволяет обеспечивать сжатие во всех направлениях благодаря изотропной природе находящегося под высоким давлением газа. Что, в свою очередь, дает возможность изготавливать изделия сложной формы и за один рабочий цикл обрабатывать составные изделия.

Горячее прессование — одна из услуг, которую мы предоставляем нашим заказчикам. Наша техническая база соответствует всем требованиям, необходимым для совершения этого сложнейшего процесса. В нашем распоряжении имеется профессиональное кузнечно-прессовое оборудование, прекрасно справляющееся с обработкой тугоплавких металлов и твердых сплавов, и позволяющее производить горячее прессование металлов. Наша технологическая база служит потребностям наших заказчиков, росту их бизнеса и благосостояния. Обращаясь к нам за продукцией, требующей для своего производства обработки горячим прессованием, заказчик может быть уверен в том, что он получит продукцию высочайшего качества, полностью соответствующую как его требованиям, так и международным стандартам. Мы выполняем все работы точно в срок и отвечаем за качество выпускаемой продукции. На нашем счету — масса довольных заказчиков, которые рекомендуют нас партнерам и коллегам. Мы давно на рынке, и неизменно идем в ногу со временем, постоянно обновляя и совершенствуя все необходимое для горячего прессования оборудование.

Узнать подробную информацию об этой услуге, вы можете по телефону (812) 388-12-50 или заполнив форму обратной связи: