Стадии прессования порошкообразных материалов

Весь процесс прессования предложено разбить на три стадии:

• уплотнение (подпрессовка);
• образование компактного тела;
• объемное сжатие образовавшегося компактного тела.

На первой стадии прессования под воздействием внешней силы происходит сближение и уплотнение частиц материала за счет их смещения относительно друг друга и заполнения пустот. Усилия, преодолеваемые при этом, незначительны, уплотнение становится заметным уже при малых давлениях. Прилагаемая энергия в основном расходуется на преодоление внутреннего (между частицами) и внешнего (между частицами и станками матрицы) трения.
На второй стадии прессования с увеличением давления прессования происходит интенсивное уплотнение материала за счет заполнения пустот и различных типов деформации, которые способствуют более компактной упаковке материала. Возникающие деформации могут быть следующих типов:

• деформация за счет упругости помогает частицам взаимно вклиниваться, что увеличивает контактную поверхность;
• деформация за счет пластических свойств заставляет частицы изменить свою форму и плотнее прилегать друг к другу;
• деформация, определяемая хрупкостью материала, характеризующаяся разрушением прессуемого материала, происходит только в тех случаях, когда напряжения, возникающие в прессуемом материале, превышают по величине предел текучести материала. При этом имеет место механическое разрушение частиц материала на более мелкие, сопровождающееся значительным увеличением поверхностной энергии, что создает условия для возникновения контактов между частицами.

На второй стадии прессования из сыпучего материала образуется компактное пористое тело, обладающее достаточной механической прочностью.
На третьей стадии прессования при высоких величинах давления, когда механическая прочность таблеток изменяется незначительно, происходит, возможно, объемное сжатие частиц и гранул порошка без заметного увеличения контактных поверхностей.
В действительности между тремя стадиями прессования нет резких границ, так как процессы, протекающие во второй стадии, имеют место на первой и в третьей стадиях, и можно говорить только о преимущественной роли отдельных процессов в каждой из стадий прессования.
Исследованиями установлено, что характер уплотнения гранул и частиц порошка при прессовании зависит от их прочности.
Как упоминалось в разд. 4.4, таблетки получают тремя способами: с применением влажной грануляции, сухой грануляции и прямого прессования.