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

發(fā)布日期：2026-08-13      瀏覽次數(shù)：97

NPa System（日本）小型實(shí)驗(yàn)室冷等靜壓機(jī) CIP 系列，主打陶瓷粉體均質(zhì)致密成型，面向新材料研發(fā)、試樣制備、小批量試制，區(qū)別于工業(yè)大型 CIP 設(shè)備，屬于臺(tái)式緊湊型科研機(jī)型。



LCP80?200A整機(jī)


CPA50系列整機(jī)
 

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(zhì)；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(shí)現(xiàn)各向同性壓制；保壓后手動(dòng)可控泄壓，得到密度均勻、無取向性的陶瓷生坯，后續(xù)可直接燒結(jié)加工。
對(duì)比單向干壓：消除模壁摩擦帶來的密度梯度，大幅降低燒結(jié)翹曲、開裂風(fēng)險(xiǎn)秋山科技。

二、核心機(jī)型參數(shù)對(duì)照表

項(xiàng)目	CPA50?200	CPA50?300	LCP80?200A
驅(qū)動(dòng)方式	電動(dòng)泵	電動(dòng)泵	電動(dòng)泵
壓力容器內(nèi)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(jī)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(yīng)為 CPA50?200 簡寫；整機(jī)為臺(tái)式帶腳輪，實(shí)驗(yàn)室可靈活擺放，供電 100V 即可啟動(dòng)，泄壓為高性能手動(dòng)閥，可控慢速泄壓，減少坯體回彈開裂。

三、設(shè)備結(jié)構(gòu)與核心特點(diǎn)

硬件結(jié)構(gòu)

1. 高壓壓力容器：擺動(dòng)式旋轉(zhuǎn)頂蓋，樣品取放便捷，高強(qiáng)度耐壓腔體；

2. 電動(dòng)液壓增壓單元：高性能液壓泵，升壓平穩(wěn)，壓力輸出穩(wěn)定；

3. 介質(zhì)系統(tǒng)：淡水作為傳壓介質(zhì)，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(tǒng)：壓力表觀測，按鈕啟停泵，手動(dòng)精密減壓閥，實(shí)現(xiàn)慢速泄壓，抑制坯體回彈、分層；

5. 機(jī)架底座：帶移動(dòng)腳輪，緊湊型臺(tái)式機(jī)身，無需專用大型地基。

產(chǎn)品優(yōu)勢

1. 坯體質(zhì)量優(yōu)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(jié)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(zhì)清潔：水介質(zhì)，無油污染，對(duì)高純陶瓷、電子陶瓷友好，避免油脂雜質(zhì)影響燒結(jié)性能；

3. 小型化科研向：體積重量小，適合高校、企業(yè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，小批量試樣試制；

4. 操作簡單：預(yù)壓坯真空封裝后入腔，按鈕升壓，手動(dòng)可控泄壓，上手門檻低；

5. 壓力覆蓋廣：200MPa 常規(guī)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(dòng)機(jī)型：手動(dòng)泄壓，無自動(dòng)保壓?泄壓程序曲線記錄，對(duì)比全自動(dòng)工業(yè) CIP，缺少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

2. 腔體有限：屬于實(shí)驗(yàn)室機(jī)型，樣品尺寸受 φ50/φ80 腔體限制，不適合大尺寸量產(chǎn)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(jìn)結(jié)構(gòu)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(fù)合材料預(yù)制體；

• 粉末冶金、硬質(zhì)合金、無機(jī)新材料試樣研發(fā)。

典型工藝場景

1. 陶瓷粉體預(yù)成型，CIP 后再燒結(jié)；

2. 干壓之后二次 CIP 復(fù)壓，進(jìn)一步提升坯體致密度；

3. 新材料配方開發(fā)，對(duì)比不同壓力對(duì)坯體、燒結(jié)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(jī)型選型建議

1. CPA50?200：腔體 φ50，200MPa，絕大多數(shù)陶瓷研發(fā)首1選，性價(jià)比高，通用試樣制備；

2. CPA50?300：同 φ50 腔體，最高 300MPa；針對(duì)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(shí)壓制，樣品直徑更大時(shí)選用。

六、工藝注意要點(diǎn)

1. 坯體必須真空密封于柔性橡膠模具，防止水介質(zhì)滲入粉體；

2. 泄壓速度控制非常關(guān)鍵，過快泄壓會(huì)造成坯體回彈、分層開裂，充分利用本機(jī)高性能手動(dòng)閥緩慢泄壓；

3. 淡水介質(zhì)需要定期維護(hù)，避免腔體銹蝕；

4. 設(shè)備為實(shí)驗(yàn)室試樣機(jī)，不適合大批量連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。

七、與國產(chǎn)同類型 CIP 對(duì)比簡析

• NPa System 這款定位實(shí)驗(yàn)室緊湊型，水介質(zhì)、體積小巧、操作簡單，腔體壓力穩(wěn)定，適合研發(fā)端；

• 國產(chǎn)小型 CIP 很多采用油介質(zhì)，部分機(jī)型體積更大；全自動(dòng)程序控制版本更多，但整機(jī)重量、占地面積更大；

• 該系列優(yōu)勢在于潔凈水介質(zhì) + 小型臺(tái)式化，高純陶瓷研發(fā)場景優(yōu)勢突出，缺點(diǎn)是半自動(dòng)，無自動(dòng)壓力曲線記錄。