Problemer og relaterede oplysninger om varm isostatisk presning (HIP) proces

Problemer og relaterede oplysninger om varm isostatisk presning (HIP) proces

Problemer relateret til varm isostatisk presseproces

Varm isostatisk presning bringer mange fordelagtige forbedringer af materialeegenskaber, men folk har udtrykt bekymring over de potentielle negative virkninger af denne proces, herunder deldeformation, potentiel overfladeforurening og deformationsforskelle mellem forskellige delpartier. For virksomheder, der søger en pålidelig leverandør af metalsprøjtestøbningsdele eller MIM-leverandør af varm isostatisk presning, er det afgørende at forstå disse variabler for at opnå ensartede-højtydende komponenter.

Som tidligere nævnt kan varm isostatisk presning bringe tætheden af ​​sprøjtestøbte metaldele tæt på 100%. I sprøjtestøbningsprocessen kan tidligere procestrin dog forårsage tæthedsgradienter i delene. For eksempel kan indeslutninger ved portens placering føre til forskellige tætheder på forskellige positioner i delen. Pulverpartikelindholdet er højere nær porten, mens i områder langt fra porten er pulverpartikelindholdet lavere på grund af lavere støbetryk. Hvis sådanne tæthedsgradienter eksisterer under sintringsprocessen, vil området nær porten krympe mere end området langt fra porten, og denne forskel i krympning vil blive yderligere forstærket under den varme isostatiske presseproces, hvor områder med lav-densitet krymper mere end områder med høj-densitet, hvilket fører til deldeformation og anisotropisk krympning. Professionel metalsprøjtestøbningsfabrik med varm isostatisk presningsevne kan effektivt kontrollere portdesign og fyldningsparametre for at minimere sådanne risici fra kilden.

På grund af kølegradienten inde i den varme isostatiske presseovn kan dele også deformeres. Hvis vægtykkelsen af ​​delen er ujævn, vil den tyndere del afkøles hurtigere end den tykkere del, hvilket kan forårsage deformation. Dette fænomen kan også observeres under varmebehandling.

Metalsprøjtestøbte dele reagerer meget godt på den varme isostatiske presseproces, fordi delenes overfladeporøsitet er meget lav, og porerne genereret inde i delene er normalt meget små. I modsætning til trykstøbning viser dele fremstillet af MIM næsten ingen buler efter varm isostatisk presningsbehandling, selvom der nogle gange kan observeres en lille deformation nær porerne. Hvis der opstår defekter i delene efter varm isostatisk presningsbehandling, er porerne, der forårsager defekterne, normalt ikke fra de små huller, der er til stede i de injicerede dele, men er mere sandsynligt forårsaget af dårlige varme isostatiske presningsforhold. Derfor bør formningsforholdene kontrolleres, og delene før varm isostatisk presning bør sektioneres for at afgøre, om der er defekter forårsaget af formningsforhold. At vælge en erfaren leverandør af metalsprøjtestøbning og integreret HIP-løsning kan reducere antallet af defekter efter-processer markant.

Et andet praktisk problem er, at under den varme isostatiske presning kan overfladen af ​​delen være forurenet. Da leverandører behandler en række legeringer i varmt isostatisk presseudstyr, kan der forekomme overfladeforurening under forarbejdningen. Forfatteren observerede titanium- og hafniumforurening på overfladen af ​​dele efter varm isostatisk presningsbehandling, og analyser viste, at dette er svært at undgå fuldstændigt. Belægning af delene med et lag værktøjsstål eller overdragelse af en dedikeret HIP-serviceleverandør til metalsprøjtestøbning af medicinsk-kvalitet kan forhindre en sådan forurening eller minimere den for at opfylde kravene til certificering af rumfart og medicinsk udstyr.

Nogle mennesker hævder, at genopvarmning af dele under atmosfærisk tryk eller vakuum kan producere åbne porer. Selvom sådanne beskrivelser lejlighedsvis forekommer i litteraturen, har forfatteren ikke observeret dette fænomen.

Eksempler på procesparametre for varm isostatisk presning

Typiske betingelser for varm isostatisk presning er begrænsede. De fleste leverandører har standardprocesflows, hvor variablerne er temperatur, tryk og tid. Ved udførelse af procesflowet indstilles det samme tryk specielt sammen med forskellige tider og temperaturer. Tabel 9.3 viser standard varm isostatisk presningsprocesparametre, der kan bruges til sprøjtestøbte metaldele. Førende nøglefærdige leverandør af præcisionssprøjtestøbning af metal giver normalt kunderne materiale-specifikke optimerede HIP-parameterpakker for at sikre batchstabilitet.

Tabel 9.3 Procesparametre for statisk varm isostatisk presning (HIP) af almindelige metalsprøjtestøbte-dele

Oversigt

Da sprøjtestøbte metaldele ikke indeholder åbne porer, kan varm isostatisk presningsteknologi bruges til at behandle dem. Ydeevnen af ​​sprøjtestøbte metaldele behandlet ved varm isostatisk presning forbedres, tætheden er tæt på 100%, kornene vokser betydeligt, dimensionskonsistensen mellem forskellige partier af sprøjtestøbte metaldele forbedres, og delenes polerbarhed og svejsbarhed forbedres. For virksomheder, der leder efter højtydende små komplekse metaldele, er samarbejde med en professionel fuld-metalsprøjtestøbning og varm isostatisk presning blevet den foretrukne løsning for at opnå den ultimative ydelse og omkostningsbalance.