يكي از مشكلات توليد قطعات پودري به روش پرس گرم نياز به اعمال همزمان دما و فشار و كنترل دقيق اين پارامترها مي باشد. از طرفي در بعضي موارد نياز است تا از اتمسفر كنترل شده در عمليات پرس گرم استفاده گردد. با توجه به اين شرايط نياز است تا از يك دستگاه پرس ، سيستم گرمايشي و قالب پرس گرم درون يك اتمسفر كنترل شده استفاده نمود كه هزينه زيادي را به دنبال دارد از طرفي نمي توان به دماهاي بالا در حين فرايند دست يافت. با توجه به عدم نياز به فشارهاي بالا در مورد پرس قطعات پليمري (در حدود 50MPa - و10) مي توان از نيروي ايجاد شده توسط فنر با توجه به روابط ميان طول فشردگي و نيروي فنر استفاده نمود. در اين اختراع قالب پرس گرم جديدي طراحي و ساخته شده است كه در آن از نيروي فشردگي فنر به منظور تامين فشار لازم اعمالي براي نمونه هاي پليمري استفاده شده است. بدين ترتيب نيازي به دستگاه پرس نخواهد بود. با توجه به پايين بودن نيروي مورد نياز براي پرس گرم پليمر ها مي توان از فنري با جنس، قطر و ارتفاع مناسب استفاده نمود و بر حسب نيروي مورد نياز طول فشردگي فنر را تنظيم نمود. با در نظر گرفتن عدم نياز به دستگاه پرس و كوچكي قالب مي توان به سادگي آن را حمل نمود و در داخل كوره با درجه حرارت مشخص و در صورت نياز در كوره اي با اتمسفر كنترل شده قرار داد. رسيدن به دماي فراوري پليمرهايي مانند پلي اتراتركتون بوسيله سيستم هاي گرمايشي مرسوم مشكل بوده ولي بوسيله اين قالب مي توان نانو كامپوزيت هاي از اين جنس را پرس گرم نمود. به منظور آزمايش قالب نانو كامپوزيت هايي با زمينه پلي اتراتركتون به خوبي توليد گرديد و نمونه هايي با دانسيته بالا (99%^) بدست آمد. دستاوردها : 1- نوعي از قالب پرس گرم بدون نياز به دستگاه پرس براي توليد نمونه هاي پليمري طراحي و ساخته شد كه در آن براي نخستين بار از نيروي فشردگي فنر براي اعمال نيرو استفاده شده است. 2- استفاده از اين قالب براي اعمال فشارهاي پايين مورد نياز پرس گرم پودرهاي پليمري مناسب است. از طرفي ميزان فشار اعمالي با توجه به طول فشردگي بطور دقيق قابل تنظيم است. 3- با توجه به ابعاد قالب مي توان آن را داخل كوره هاي دماي بالا قرار داد و دماي مورد نياز براي فراوري پليمرهاي با نقطه ذوب بالا نظير پلي اتراتركتون را فراهم نمود.

در اين اختراع نوع جديدي از كامپوزيت هاي زمينه پليمري ساخته شده است كه در آن ها از يك تقويت كننده جديد، سبك و مستحكم استفاده شده است. نانو كامپوزيت هاي زمينه پليمري پلي اتراتركتون (PEEK) به دليل خواص مطلوبي از جمله استحكام و پايداري حرارتي بالا در كنار دانسيته پايين جديدا مورد توجه محققين قرار گرفته سات. PEEK يكي از پليمرهاي ترموپلاستيك و نيمه كريستالي با كارايي بالا مي باشد كه داراي خواص مطلوب فيزيكي، مكانيكي و شيمياي مي باشد. يكي از تقويت كننده هاي نوين كه به دليل خواص مكانيكي مطلوب مي تواند در كامپوزيت ها بجاي قويت كننده هاي سراميكي مورد استفاده قرار گيرد، ذرات CMA مي باشد. در ميان اين تركيبات CMA فاز بين فلزي B-Al3Mg2 با داشتن 1168 اتم در هر سلول واحد و خواص جالب توجهي مانند دانسيته 2/25gcm-3 و استحكام مورد استفاده قرار گيرد. با توجه به خواص اين تركيب امكان فرآوري اين ذرات تا مقياس نانومتري به روش آلياژسازي مكانيكي وجود دارد كه در آن صورت خواص به مراتب بهبود يافته و نانو كامپوزيت حاصل داراي خواص مكانيكي مطلوب تري خواهد گرديد. براي ساخت اين نانو كامپوزيت نانو ذرات تركيب بين فلزي B-Al3Mg2 با اندازه حدود 25nm به عنوان فاز تقويت كننده در مقادير مختلف 0/5 ، 1، 3 و 5 درصد حجمي به پودر زمينه پليمري پلي اتراتركتون (PEEK) اضافه گرديد. نخست نمونه هاي نانو كامپوزيتي پودري توسط آسياب گلوله اي سياره اي بمنظور توزيع مناسب نانو ذرات در زمينه آسياب گرديد و در ادامه نمونه هايي استوانه اي به قطر 10 و ارتفاع 20 ميلي متر بوسيله فرايند پرس گرم توليد شد. بررسي هاي ريز ساختاري توسط ميكروسكوپ هاي الكتروني روبشي (SEM) و عبوري (TEM) بر روي نمونه هاي پودري و پرس گرم شده انجام گرديد و نتايج توزيع يكنواخت تقويت كننده در زمينه را نشان داد. نتايج آزمون سختي حاكي از بهبود چشمگير استحكام نمونه ها با افزايش درصد حجمي نانو ذرات مي باشد. دستاوردها: 1. نتايج بررسي هاي فازي بوسيله الگوي پراش اشعه ايكس (XRD) عدم رخداد واكنش و تشكيل فاز جديد ميان تقويت كننده و زمينه را نشان داد. همچنين كاهش ميزان كريستاليتي در اثر اسياب شدن در نمونه ها مشاهده شد. افزودن نانو ذرات موجب افزايش ميزان كريستاليتي در نمونه هاي پرس گرم شده، گرديد. 2. ازمايشات ريز سختي ويكرز افزايش جزئي سختي را در اثر آسياب شدن نشان داد، در حالي كه با افزودن نانو ذرات افزايش چشمگيري در سختي نمونه مشاهده شد به گونه اي كه ميزان سختي از حدود 16HV براي نمونه تقويت نشده تا حدود 45HV با افزودن 5 درصد حجمي افزايش يافت.