X'inhu Hot Isostatic Pressing?

X'inhu Hot Isostatic Pressing?

Ħarsa ġenerali

It-teknoloġija Hot Isostatic Pressing (HIP) ġiet proposta fis-snin 50 mill-Istitut Memorial Battelle. Kien oriġinarjament użat għat-twaħħil tad-diffużjoni tal-partijiet tar-reattur nukleari. Malajr ġie skopert li hija teknoloġija eċċellenti għall-konsolidazzjoni tat-trab u l-eliminazzjoni tal-porożità fil-karbur tas-siment. L-ippressar iżostatiku sħun żviluppat f'teknoloġija rikonoxxuta fl-industrija għad-densifikazzjoni u d-densifikazzjoni tal-liga biex ittejjeb il-proprjetajiet mekkaniċi, l-intoppi u l-kapaċità tal-kisi tagħha. Il-funzjoni ewlenija tagħha hija li tneħħi l-vojt ġewwa l-materjal. Il-biċċa l-kbira tal-manifatturi tal-iffurmar tal-injezzjoni tal-metall jesternalizzaw dan il-proċess lil fornituri professjonali tas-servizz tal-ippressar iżostatiku sħun MIM jew fornituri ċċertifikati tal-ipproċessar tal-HIP.

Minħabba li l-proċess huwa sempliċi u jeħtieġ biss temperatura għolja u trattament ta 'pressjoni għolja ta' partijiet, it-tagħmir tal-ippressar iżostatiku sħun huwa ddisinjat apposta biex jikseb dawn il-kundizzjonijiet, u l-ispiża tat-tagħmir hija għolja. Matul il-proċess tal-ippressar iżostatiku sħun, temperatura għolja tagħmel il-materjal artab ħafna u faċli biex jiddeforma, filwaqt li pressjoni għolja tikkompressa l-mikropori ġewwa l-materjal. Il-pori huma eliminati permezz ta 'mekkaniżmi ta' creep u diffużjoni. Il-qawwa ta 'rendiment (YS) tal-materjal tonqos hekk kif tiżdied it-temperatura. Meta l-ossiġnu jiġi applikat għal materjali tal-metall, il-protoni sħan mhux se jinfirxu fil-materjali tal-metall. Il-mekkaniżmi ta' pre-deformazzjoni fl-istadju bikri tal-ippressar iżostatiku sħun jinkludu Nabarro-Aringi creep (tixrid minn ġewwa tal-qamħ), Coble creep (grain boundary creep) u dislocation creep.

L-istadju finali tal-ippressar iżostatiku sħun jinkludi t-twaħħil tad-diffużjoni tal-ħitan tal-pori magħluqa ma 'xulxin. Minħabba li d-densità sinterizzata tal-partijiet iffurmati bl-injezzjoni tal-metall hija għolja biżżejjed u l-pori interni huma magħluqa (mhux interkonnessi) u kompressibbli, huma adattati ħafna għat-teknoloġija tal-ippressar iżostatiku sħun. Jekk il-partijiet iffurmati bl-injezzjoni tal-metall ikollhom pori esposti u mhux magħluqa, il-gass kompressat b'vent se jimla dawn il-pori mingħajr ma jikkompressahom. Wara li tipprepara liga tat-titanju bit-teknoloġija tal-ippressar iżostatika sħuna tat-trab, it-trab tal-metall jeħtieġ li jitpoġġa f'forn tal-ippressar iżostatiku sħun u jiġi vakwu, u mbagħad il-bieb tal-forn jingħalaq, sabiex it-twaħħil mill-qrib bejn it-trabijiet jista 'jinkiseb taħt l-azzjoni tal-pressjoni u t-temperatura. Fortunatament, id-densità sinterizzata tal-partijiet iffurmati bl-injezzjoni tal-metall normalment tilħaq aktar minn 95%, u f'ħafna każijiet taqbeż 98%, filwaqt li d-densità minima ta 'materjali ippressati iżostatiċi sħun hija bejn 92% u 94%. It-Tabella 9.1 turi d-densità minima tal-partijiet iffurmati bl-injezzjoni tal-metall wara l-ippressar iżostatiku sħun. Billi timmarka fuq partijiet iffurmati b'injezzjoni tal-metall b'markatur ta'-temperatura għolja jista' jittestja jekk jistax jiġi ppressat iżostatikament sħun.

Jekk il-marka ma tkunx irreġistrata b'mod ċar u ma tinfirex fl-intern tal-parti, ippressar iżostatiku sħun jista 'jintuża biex tinkiseb densità ogħla. Jekk tidħol fl-intern tal-parti, l-ippressar iżostatiku sħun ma jistax jintuża biex tinkiseb densità ogħla. Bosta fornituri globali ta' densifikazzjoni tal-HIP tal-iffurmar tal-injezzjoni tal-metall issa joffru servizzi ta' pproċessar ta'-stop post-waħda biex jgħinu lill-klijenti jiksbu komponenti MIM ta'-densità sħiħa.

Tabella 9.1 Id-densità minima tal-Partijiet iffurmati bl-injezzjoni tal-metall wara l-ippressar iżostatiku sħun (g/cm³)

Proċess tal-Ippressar Isostatiku sħun

Il-proċess tal-ippressar iżostatiku sħun juża gass sħun inert kompressat biex japplika pressjoni fuq il-biċċa tax-xogħol. Għal partijiet iffurmati bl-injezzjoni tal-metall, it-temperatura tal-ippressar iżostatika sħuna hija ġeneralment 100 ~ 200 grad inqas mit-temperatura tas-sinterizzazzjoni, u l-pressjoni ġeneralment tkun fil-medda ta '15 000~20 000 psi (105 ~ 140 MPa). Il-gass preferut għall-ippressar iżostatiku sħun huwa l-argon minħabba li d-daqs atomiku tiegħu huwa kbir. In-nitroġenu jista 'jintuża wkoll, iżda l-effett mhuwiex tajjeb daqs l-argon. Figura 9.1 turi dijagramma skematika ta 'pressar iżostatiku sħun. Il-proċess huwa proċess ta 'proċessar ta' lott u ġeneralment idum 4 ~ 10 h. Il-passi huma kif ġej:

(1) Tagħbija l-materjal fil-forn u agħlaq il-bieb tal-forn;
(2) Vakwu u imla b'gass inert;
(3) Saħħan u pressjoni fl-istess ħin;
(4) Kessaħ u neħħi l-pressjoni fl-istess ħin;
(5) Exhaust;
(6) Oħroġ il-partijiet.

Din is-sekwenza tirrappreżenta proċess ta 'ippressar iżostatiku sħun indipendenti u ġeneralment tintuża biex timmanifattura billetti densi għall-ikkastjar u partijiet iffurmati bl-injezzjoni tal-metall. Fl-industrija tal-karbur tas-siment, proċess imsejjaħ sinterizzazzjoni tal-ippressar iżostatika sħuna jew sinterizzazzjoni tal-pressjoni huwa l-proċess użat biex jiddensifika l-komponenti bbażati fuq il-karbur tas-siment/trab tal-kobalt. Peress li s-sinterizzazzjoni u l-ippressar iżostatiku sħun jitlestew fi stadju wieħed, il-ħin u l-ispiża totali tal-ipproċessar jitnaqqsu. Il-pressjoni hija ġeneralment 1.5 ~ 10 MPa, li hija ħafna inqas mill-ippressar isostatiku sħun standard, iżda huwa biżżejjed li telimina l-pori fil-karbur tas-siment. Partijiet ewlenin taċ-Ċina MIM bejjiegħa tal-ippressar iżostatiku sħun u fornituri internazzjonali ta 'soluzzjoni ta' densità sħiħa tal-iffurmar tal-metall -jaddottaw b'mod wiesa 'din it-teknoloġija integrata biex iwasslu komponenti ta' prestazzjoni ta 'għeja ogħla għal klijenti aerospazjali, mediċi u awtomotivi.