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NPa System 冷等靜壓機|CPA/LCP 系列陶瓷粉體均質致密成型解決方案

  • 發布日期:2026-08-13      瀏覽次數:118
    • NPa System(日本)小型實驗室冷等靜壓機 CIP 系列,主打陶瓷粉體均質致密成型,面向新材料研發、試樣制備、小批量試制,區別于工業大型 CIP 設備,屬于臺式緊湊型科研機型。

      LCP80?200A整機

      CPA50系列整機
       

      一、工作原理

      冷等靜壓 CIP(Cold Isostatic Pressing),常溫下以淡水作為傳壓介質;陶瓷粉體裝入橡膠 / 聚氨酯軟模,真空封裝后放入高壓壓力容器,液壓泵升壓,液體將壓力均勻施加坯體全部外表面,實現各向同性壓制;保壓后手動可控泄壓,得到密度均勻、無取向性的陶瓷生坯,后續可直接燒結加工。
      對比單向干壓:消除模壁摩擦帶來的密度梯度,大幅降低燒結翹曲、開裂風險秋山科技。

      二、核心機型參數對照表

      項目 CPA50?200 CPA50?300 LCP80?200A
      驅動方式 電動泵 電動泵 電動泵
      壓力容器內徑 φ50?mm φ50?mm φ80?mm
      有效成型深度 100?mm 100?mm 120?mm
      最大工作壓力 200?MPa 300?MPa 200?MPa
      外形尺寸 (長 × 寬 × 高) 560×460×1064?mm 600×500×1209?mm 930×600×1365?mm
      整機重量 約 117?kg 約 140?kg 約 250?kg
      升壓特性 15?20s 升至 200MPa 高壓版本,升壓略慢 大腔體,200MPa 升壓
      說明:PA50?200 應為 CPA50?200 簡寫;整機為臺式帶腳輪,實驗室可靈活擺放,供電 100V 即可啟動,泄壓為高性能手動閥,可控慢速泄壓,減少坯體回彈開裂。

      三、設備結構與核心特點

      硬件結構

      1. 高壓壓力容器:擺動式旋轉頂蓋,樣品取放便捷,高強度耐壓腔體;

      2. 電動液壓增壓單元:高性能液壓泵,升壓平穩,壓力輸出穩定;

      3. 介質系統:淡水作為傳壓介質,無油污污染,坯體取出干凈,減少后處理清洗;

      4. 壓力控制系統:壓力表觀測,按鈕啟停泵,手動精密減壓閥,實現慢速泄壓,抑制坯體回彈、分層;

      5. 機架底座:帶移動腳輪,緊湊型臺式機身,無需專用大型地基。

      產品優勢

      1. 坯體質量優異:各向同性加壓,成型坯密度均勻,幾乎無壓制成型取向,燒結收縮一致性好,適合氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、壓電陶瓷等精密陶瓷;

      2. 介質清潔:水介質,無油污染,對高純陶瓷、電子陶瓷友好,避免油脂雜質影響燒結性能;

      3. 小型化科研向:體積重量小,適合高校、企業研發實驗室,小批量試樣試制;

      4. 操作簡單:預壓坯真空封裝后入腔,按鈕升壓,手動可控泄壓,上手門檻低;

      5. 壓力覆蓋廣:200MPa 常規版、300MPa 高壓版可選,滿足不同粉體致密化需求。

      局限性

      1. 半自動機型:手動泄壓,無自動保壓?泄壓程序曲線記錄,對比全自動工業 CIP,缺少數據存儲;

      2. 腔體有限:屬于實驗室機型,樣品尺寸受 φ50/φ80 腔體限制,不適合大尺寸量產件;

      3. 軟模耗材:需要配套橡膠 / 聚氨酯彈性模具,屬于消耗件;

      4. 壓力上限:CPA50?300 最高 300MPa,不滿足超高壓特種粉體需求。

      四、適用范圍

      適配材料

      • 先進結構陶瓷:氧化鋁、氧化鋯、氮化硅、碳化硅粉體生坯;

      • 電子功能陶瓷:壓電陶瓷、氮化鋁、介電陶瓷、陶瓷基復合材料預制體;

      • 粉末冶金、硬質合金、無機新材料試樣研發。

      典型工藝場景

      1. 陶瓷粉體預成型,CIP 后再燒結;

      2. 干壓之后二次 CIP 復壓,進一步提升坯體致密度;

      3. 新材料配方開發,對比不同壓力對坯體、燒結性能的影響;

      4. 小批量異形陶瓷坯試制(依靠柔性橡膠模具)。

      五、三款機型選型建議

      1. CPA50?200:腔體 φ50,200MPa,絕大多數陶瓷研發首1選,性價比高,通用試樣制備;

      2. CPA50?300:同 φ50 腔體,最高 300MPa;針對難致密粉體,需要更高壓制壓力的場景;

      3. LCP80?200A:φ80 大腔體,200MPa;需要更大尺寸試樣、多件同時壓制,樣品直徑更大時選用。

      六、工藝注意要點

      1. 坯體必須真空密封于柔性橡膠模具,防止水介質滲入粉體;

      2. 泄壓速度控制非常關鍵,過快泄壓會造成坯體回彈、分層開裂,充分利用本機高性能手動閥緩慢泄壓;

      3. 淡水介質需要定期維護,避免腔體銹蝕;

      4. 設備為實驗室試樣機,不適合大批量連續工業化生產。

      七、與國產同類型 CIP 對比簡析

      • NPa System 這款定位實驗室緊湊型,水介質、體積小巧、操作簡單,腔體壓力穩定,適合研發端;

      • 國產小型 CIP 很多采用油介質,部分機型體積更大;全自動程序控制版本更多,但整機重量、占地面積更大;

      • 該系列優勢在于潔凈水介質 + 小型臺式化,高純陶瓷研發場景優勢突出,缺點是半自動,無自動壓力曲線記錄。

       

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