El prensado uniaxial y el prensado isostático son dos métodos para compactar muestras de polvo, pero tienen algunas diferencias importantes.
El prensado uniaxial consiste en aplicar una fuerza a lo largo de un eje, normalmente en dirección arriba/abajo. Este método se utiliza para prensar formas sencillas que tienen dos dimensiones fijas, como cilindros o cuadrados/rectángulos. Requiere un molde y una prensa hidráulica y es un proceso relativamente barato. Sin embargo, el prensado uniaxial tiene algunas limitaciones. En primer lugar, la relación de aspecto de las muestras debe ser relativamente corta, es decir, no deben ser demasiado largas. Esto se debe a que el polvo cercano a las superficies de prensado móviles se compacta más que el polvo más alejado de la superficie de prensado. En segundo lugar, el prensado uniaxial sólo es adecuado para muestras con formas simples.
El prensado isostático, por el contrario, aplica presión desde todas las direcciones a la probeta, reduciendo los efectos de gradiente entre las partículas de polvo y las paredes de la matriz. En el prensado isostático, se aplica una presión hidrostática uniforme al polvo encerrado en un molde flexible de caucho o plástico. Existen dos tipos de prensado isostático: en bolsa húmeda y en bolsa seca. En el prensado isostático en bolsa húmeda, el polvo se introduce en un molde flexible, se sella y se sumerge en líquido en un recipiente de alta presión. El líquido se presuriza y la presión se transmite al polvo a través de la pared flexible del molde, lo que produce la compactación. El prensado isostático en bolsa húmeda proporciona una mayor uniformidad de empaquetado en comparación con el prensado uniaxial. Pueden utilizarse presiones de hasta 1.000 GPa, aunque las unidades de producción más comunes funcionan hasta 200-300 MPa. El prensado isostático en bolsa húmeda combinado con el mecanizado 3D en verde se utiliza para fabricar piezas cerámicas complejas de muy alta calidad. El prensado isostático con bolsa seca es más fácil de automatizar que el proceso con bolsa húmeda. Tiene un molde de goma firmemente conectado al recipiente de presión, pero el líquido presurizado no actúa desde todas las direcciones. El molde debe diseñarse cuidadosamente para garantizar un empaquetado homogéneo de las partículas en el compacto de polvo.
Una de las principales ventajas del prensado isostático es que supera algunas limitaciones del prensado uniaxial. El prensado isostático aplica presión desde todas las direcciones, lo que da lugar a un empaquetado más uniforme de las partículas. Sin embargo, debido al molde flexible utilizado en el prensado isostático, no es capaz de proporcionar cuerpos verdes con las mismas dimensiones exactas que el prensado uniaxial. El prensado isostático es especialmente útil para dar forma a piezas complejas o producir cuerpos verdes isótropos y de alta densidad.
En resumen, el prensado uniaxial consiste en aplicar fuerza a lo largo de un eje y es adecuado para formas sencillas, mientras que el prensado isostático aplica presión desde todas las direcciones y es útil para formas complejas y para conseguir cuerpos verdes de alta densidad.
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