Проблеми и свързана информация относно процеса на горещо изостатично пресоване (HIP).

Проблеми и свързана информация относно процеса на горещо изостатично пресоване (HIP).

Проблеми, свързани с процеса на горещо изостатично пресоване

Горещото изостатично пресоване носи много полезни подобрения на свойствата на материала, но хората изразиха загриженост относно потенциалните отрицателни ефекти от този процес, включително деформация на частта, потенциално повърхностно замърсяване и разлики в деформацията между различните партиди части. За предприятията, които търсят надежден доставчик на части за леене под налягане на метал или доставчик на услуги за горещо изостатично пресоване MIM, разбирането на тези променливи е от решаващо значение за постигане на постоянни компоненти с висока-производителност.

Както бе споменато по-рано, горещото изостатично пресоване може да доближи плътността на металните шприцовани части до 100%. Въпреки това, в процеса на леене под налягане, предишните етапи на процеса могат да причинят градиенти на плътността в частите. Например, включванията в местоположението на вратата могат да доведат до различни плътности на различни позиции в детайла. Съдържанието на прахообразни частици е по-високо близо до вратата, докато в зони, далеч от вратата, съдържанието на прахообразни частици е по-ниско поради по-ниското налягане на формоване. Ако такива градиенти на плътност съществуват по време на процеса на синтероване, зоната близо до затвора ще се свие повече от зоната далеч от затвора и тази разлика в свиването ще бъде допълнително усилена по време на процеса на горещо изостатично пресоване, като областите с ниска-плътност се свиват повече от областите с висока-плътност, което води до деформация на части и анизотропно свиване. Професионална фабрика за леене под налягане на метал с възможност за горещо изостатично пресоване може ефективно да контролира дизайна на вратата и параметрите на пълнене, за да минимизира подобни рискове от източника.

Поради градиента на охлаждане вътре в пещта за горещо изостатично пресоване, частите също могат да се деформират. Ако дебелината на стената на детайла е неравномерна, по-тънката част ще се охлади по-бързо от по-дебелата част, което може да причини деформация. Това явление може да се наблюдава и при термична обработка.

Металните шприцовани части реагират много добре на процеса на горещо изостатично пресоване, тъй като повърхностната порьозност на частите е много ниска, а порите, генерирани вътре в частите, обикновено са много малки. За разлика от леенето под налягане, частите, произведени от MIM, не показват почти никакви вдлъбнатини след обработка с горещо изостатично пресоване, въпреки че понякога може да се наблюдава лека деформация в близост до порите. Ако се появят дефекти в частите след третиране с горещо изостатично пресоване, порите, причиняващи дефектите, обикновено не са от малките дупки, присъстващи в инжектираните части, а са по-вероятно причинени от лоши условия на горещо изостатично пресоване. Следователно условията на формоване трябва да бъдат проверени и частите преди горещо изостатично пресоване трябва да се разделят, за да се определи дали има дефекти, причинени от условията на формоване. Изборът на опитен доставчик на шприцване на метал и HIP интегрирано решение може значително да намали процента на дефекти след -процеса.

Друг практически проблем е, че по време на процеса на горещо изостатично пресоване повърхността на детайла може да бъде замърсена. Тъй като доставчиците обработват различни сплави в оборудване за горещо изостатично пресоване, по време на обработката може да възникне повърхностно замърсяване. Авторът наблюдава замърсяване с титан и хафний на повърхността на частите след обработка с горещо изостатично пресоване и анализът показва, че това е трудно да се избегне напълно. Покриването на частите със слой от инструментална стомана или поверяването на специализиран медицински -доставчик на услуги за шприцване на метал HIP може да предотврати подобно замърсяване или да го сведе до минимум, за да отговори на изискванията за сертифициране на аерокосмически и медицински устройства.

Някои хора твърдят, че повторното нагряване на части под атмосферно налягане или вакуум може да доведе до отваряне на порите. Въпреки че подобни описания понякога се появяват в литературата, авторът не е наблюдавал това явление.

Примери за параметри на процеса на горещо изостатично пресоване

Типичните условия на процеса на горещо изостатично пресоване са ограничени. Повечето доставчици имат стандартни процеси, в които променливите са температура, налягане и време. При изпълнение на процесния поток едно и също налягане се настройва специално заедно с различни времена и температури. Таблица 9.3 изброява стандартните параметри на процеса на горещо изостатично пресоване, които могат да се използват за шприцовани метални части. Водещ доставчик на прецизно шприцоване на метали до ключ обикновено предоставя на клиентите-специфични за материала оптимизирани HIP пакети с параметри, за да гарантира стабилност на партидата.

Таблица 9.3 Параметри на процеса за статично горещо изостатично пресоване (HIP) на обикновени метални инжекционно{1}}формовани части

Резюме

Тъй като металните шприцовани части не съдържат отворени пори, за обработката им може да се използва технология за горещо изостатично пресоване. Ефективността на метални шприцовани части, обработени чрез горещо изостатично пресоване, е подобрена, плътността е близо до 100%, зърната растат значително, последователността на размерите между различните партиди метални шприцовани части е подобрена и полируемостта и заваряемостта на частите са подобрени. За компании, които търсят високо-производителни малки сложни метални части, сътрудничеството с професионален-професионален производител на шприцване на метали и горещо изостатично пресоване се превърна в предпочитаното решение за постигане на най-добрата производителност и баланс на разходите.