مقدمة
لقد أحدثت الطباعة ثلاثية الأبعاد، والمعروفة أيضًا باسم التصنيع بالإضافة، ثورة في التصنيع والتصميم. فهي توفر قدرات غير مسبوقة لإنشاء أشكال هندسية معقدة بسرعة مع القليل من النفايات. ومع ذلك، فإن العديد من الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد تعاني من ضعف الخواص الميكانيكية بسبب المسامية والعيوب الأخرى المتأصلة في عملية الطباعة.
الكبس الساخن المتساوي الضغط (HIP) هي عملية تصنيع تُخضِع الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد لكل من درجة الحرارة العالية والضغط المتساوي الضغط لتحسين كثافتها وأدائها وموثوقيتها. يتيح الجمع بين الحرارة والضغط إغلاق الفراغات الداخلية ودمج العيوب والجزيئات الداخلية معًا داخل المعادن والسيراميك.
وبالتالي فإن HIP الذي يتم تطبيقه بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد يعزز خصائص الأجزاء المطبوعة، مما يتيح تطبيقات جديدة وأداءً محسنًا. يدفع المزيج التآزري بين الطباعة ثلاثية الأبعاد والطباعة HIP حدود تعقيد التصميم والأداء العالي.
ما هو الكبس المتساوي الضغط الساخن المتساوي الضغط؟
الكبس المتساوي التثبيت الساخن هو عملية تصنيع متقدمة تستخدم لتقليل المسامية وزيادة الكثافة في المعادن والسيراميك والبوليمرات والمواد المركبة. في عملية الكبس المتساوي الضغط، يتعرض المكوّن إلى درجة حرارة مرتفعة وضغط متساوي الضغط في وعاء احتواء عالي الضغط.
يعني الضغط المتساوي الاستاتيكي تطبيق ضغط موحد من جميع الاتجاهات في وقت واحد. ويتحقق ذلك من خلال إحاطة المكوّن بغاز خامل أو سائل أو خرز زجاجي خامل ينقل الضغط بالتساوي إلى سطح الجزء.
يتيح التطبيق المتزامن للحرارة والضغط في وقت واحد إغلاق المسام والفراغات الداخلية للمادة مما يؤدي إلى تكثيف الجزء. ويعتمد التكثيف على خصائص اللزوجة اللدائنية للمادة عند درجة الحرارة المحددة ومدى سهولة تشوه المسام وإزالة الفجوات بين الجسيمات.
تتضمن عملية HIP النموذجية ما يلي:
- وضع الأجزاء في وعاء احتواء الضغط
- تفريغ الهواء وإعادة ملئه بغاز خامل مثل الأرجون
- التسخين حتى درجة حرارة المعالجة، وغالبًا ما تتراوح بين 1900-2200 درجة فهرنهايت (1040-1200 درجة مئوية)
- تطبيق ضغط متساوي الضغط حتى 30,000 رطل لكل بوصة مربعة (200 ميجا باسكال)
- التبريد تحت الضغط قبل الإطلاق والإزالة
تعمل عملية HIP على نشر المواد لإغلاق المسام الداخلية، وتقليل الفراغات الداخلية أو القضاء عليها، وربط العيوب الداخلية بالمعادن. وهذا يحسّن من جودة وأداء وموثوقية الأجزاء المصنعة في صناعات مثل الطيران والدفاع والسيارات والطاقة.
كيف يمكن للضغط المتساوي الضغط المتساوي الضغط الساخن تحسين الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟
تنتج معظم تقنيات الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد مثل الذوبان الانتقائي بالليزر (SLM) والذوبان بالحزمة الإلكترونية (EBM) أجزاء ذات مستوى معين من المسامية. ويرجع ذلك إلى طبيعة بناء الأجزاء طبقة تلو الأخرى من المسحوق المعدني.
يتم تشكيل عيوب مثل الشقوق الدقيقة والمسامات الدقيقة التي تصل إلى 100 ميكرومتر بين جزيئات المسحوق والطبقات المتصلبة المجاورة. يمكن أن تحتوي الأجزاء على مسامية تصل إلى 5% اعتمادًا على المواد ومعلمات الطباعة المستخدمة.
تسبب هذه المسامية الجوهرية العديد من المشاكل:
- يتم تقليل الخواص الميكانيكية مثل قوة الكلال وصلابة الكسر بشدة
- يتم إنشاء مسارات التسرب مما يتسبب في فشل الأجزاء في اختبارات التسرب
- ضعف الأداء الوظيفي خاصة بالنسبة لتدفق السوائل وأنظمة الضغط
- تتأثر مقاومة التآكل والتوافق الكيميائي بسبب التغلغل على طول المسام
- تتعرض دقة الأبعاد للخطر حيث يمكن أن تستمر المسام في النمو أثناء المعالجة الحرارية اللاحقة
- تتدهور جودة تشطيب السطح حيث تعمل المسام القريبة من السطح كمركزات للإجهاد
يزيل الضغط المتوازن الساخن هذه المسام لتعزيز خصائص المواد والأداء للمعادن المطبوعة ثلاثية الأبعاد بشكل كبير. يحقق HIP:
- زيادة الكثافة –؛ سد الفراغات الداخلية والفجوات المعدنية التي تربط المادة معدنيًا للوصول إلى كثافة 100%
- تحسين الخواص الميكانيكية –؛ يزيل مركزات الإجهاد الناجمة عن العيوب لتحسين القوة والليونة ومقاومة الكسر
- هياكل مانعة للتسرب –؛ يغلق المسارات المجهرية لتسرب السوائل عبر المادة
- تشطيب أفضل للسطح –؛ سحق المسام القريبة من السطح وبالتالي تحسين نعومة السطح
- ثبات الأبعاد –؛ يمنع استمرار نمو المسام أثناء العمليات الحرارية المستقبلية
- موثوقية أعلى –؛ إزالة العيوب لتحسين جودة واتساق الأجزاء المطبوعة
وبالتالي، يتغلب HIP على القيود الرئيسية للطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد لتمكين إنتاج أجزاء الاستخدام النهائي عالية الأداء.
عملية HIP للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد
تتضمن عملية HIP النموذجية للأجزاء المصنّعة بشكل إضافي ما يلي:
علبة HIP ومانع التسرب
يتم وضع الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد داخل علبة HIP –؛ وعادةً ما تكون مصنوعة من الزجاج أو الفولاذ أو الألومنيوم –؛ إلى جانب حشو السيراميك أو حبة الزجاج. تدعم علبة HIP الجزء ضد الضغط وتنقل الضغط بالتساوي على جميع الأسطح.
ثم يتم إغلاق العلبة بإحكام عن طريق لحام الغطاء أو تجعيده. وهذا يحتفظ بالغاز الخامل المستخدم لاحقًا للضغط. كما تمنع العلبة أيضًا التلوث أثناء عملية HIP.
إزالة الغازات
توضع مجموعة علبة HIP في وعاء الاحتواء عالي الضغط. يتم غلق هذا الوعاء بإحكام وضخه لأسفل لتكوين فراغ. يزيل التفريغ الهواء والرطوبة التي يمكن أن تسبب الأكسدة أثناء عملية HIP.
ثم يتم ردم الوعاء بغاز خامل مثل الأرجون لإحاطة الأجزاء. يمنع الغلاف الجوي الخامل التفاعلات الكيميائية أثناء التسخين.
التدفئة والضغط
يتم تسخين الوعاء بمعدل متحكم به حتى 1900-2200 درجة فهرنهايت (1040-1200 درجة مئوية) –؛ درجة حرارة HIP النموذجية للمعادن. ينشط التسخين آليات الانتشار والزحف في المادة التي تساعد على إغلاق المسام.
وبمجرد الوصول إلى درجة الحرارة، يتم تطبيق ضغط عالٍ يصل إلى 15,000-30,000 رطل لكل بوصة مربعة (100-200 ميجا باسكال) باستخدام الغاز الخامل. يؤدي هذا الضغط إلى انهيار الفراغات الداخلية ويدفع المادة لملء الفجوات.
التبريد والإفراج
بعد فترة زمنية محددة مسبقًا عند درجة الحرارة والضغط (عادةً 3-6 ساعات)، يتم تبريد الوعاء بمعدل محكوم. يتم الحفاظ على الضغط أثناء التبريد لتمكين التكثيف الكامل.
وبمجرد تبريده، يتم تحرير الضغط تدريجيًا. تتم إزالة علبة HIP وفتحها لاستعادة الأجزاء المعالجة. يمكن للمعالجة الآلية الإضافية استعادة الأبعاد الأصلية.
فوائد HIP للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد
الفوائد الرئيسية لاستخدام HIP في المعادن المطبوعة ثلاثية الأبعاد بعد المعالجة:
زيادة الكثافة
يحقق HIP كثافة 100٪ في المعادن المطبوعة عن طريق طي الفراغات وطبقات الترابط الانتشار. وهذا يحسن من سلامة الهياكل الحاملة والأنظمة المانعة للتسرب.
قوة أعلى
القضاء على العيوب مثل الشقوق الدقيقة والمسامات يزيل تركيزات الإجهاد. ويزيد ذلك من القوة والليونة القريبة من المواد المعالجة التقليدية.
تشطيب أفضل للسطح
يتم سحق الفراغات الدقيقة القريبة من السطح لخلق سطح أكثر نعومة مع تحسين اللمسة النهائية والمظهر. ويعزز ذلك أيضاً من مقاومة التعب.
ثبات الأبعاد
يتم طي المسام بدلاً من السماح لها بالنمو أثناء المعالجة الحرارية اللاحقة. وهذا يحسن دقة الأبعاد والتفاوتات الهندسية.
الأجزاء الأكبر حجماً
يتيح HIP الطباعة ثلاثية الأبعاد وتوحيد الأجزاء الأكبر حجمًا التي لا يمكن إنتاجها بتقنيات أخرى. يمكن إنتاج أجزاء يصل قطرها إلى 50 بوصة.
حرية التصميم
يحافظ HIP على حرية تصميم الطباعة ثلاثية الأبعاد للأجزاء الهندسية المعقدة. ويوسع نطاق تطبيق المعادن المطبوعة ليشمل الاستخدامات الهيكلية الحرجة ومعالجة السوائل.
مهلة زمنية أقصر
يعمل الجمع بين الطباعة ثلاثية الأبعاد والطباعة ثلاثية الأبعاد على تقصير الجداول الزمنية للتصنيع مقارنةً بالمعالجة التقليدية متعددة الخطوات. يتيح الإنتاج السريع للأجزاء المعقدة عالية الأداء.
الصناعات التي تستخدم HIP للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد
يتم الاستفادة من HIP في مختلف الصناعات الرئيسية لتعزيز الأجزاء المعدنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد لتطبيقات الاستخدام النهائي القوية:
الفضاء
يعمل HIP على تحسين الكثافة والقوة والتشطيب السطحي للمكونات الفضائية المطبوعة مثل شفرات التوربينات وفوهات محركات الصواريخ وأقواس الأقمار الصناعية. ويتيح ذلك تصميمات هندسية معقدة وخفيفة الوزن للأحمال الميكانيكية القصوى ومقاومة درجات الحرارة.
الطبية
تُطبع الغرسات الطبية مثل مفاصل الورك وسقالات العظام بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد لإزالة الفراغات الداخلية تمامًا. وهذا يحسن التوافق الحيوي ومقاومة التعب عند زراعتها داخل الجسم.
السيارات
يتم تطبيق HIP على أجزاء السيارات المطبوعة ثلاثية الأبعاد مثل الشواحن التوربينية وأسطوانات معالجة السوائل. يوفر ذلك هياكل مانعة للتسرب بنسبة 100% لتحمل الضغوط الدورية والتحميل.
الدفاع
يستخدم قطاع الدفاع تقنية HIP لإنتاج أجزاء مطبوعة مثل أغلفة الصواريخ وقنوات التبريد المطابقة للقوالب. يتيح HIP تصميمات هندسية معقدة قادرة على مقاومة الصدمات الباليستية.
الطاقة
بالنسبة للتطبيقات النووية والتنقيب عن النفط وتطبيقات الطاقة الأخرى، يضمن HIP التكثيف الكامل للمكونات المطبوعة لمقاومة الكسر تحت الضغوط ودرجات الحرارة القصوى.
مع توسع الطباعة ثلاثية الأبعاد في مختلف الصناعات، سينمو HIP جنبًا إلى جنب لتقديم أداء وموثوقية واتساق محسّن.
مواد لـ HIP للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد
تم عرض HIP لمجموعة واسعة من المعادن والسبائك المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد التجارية:
- التيتانيوم وسبائك التيتانيوم مثل Ti-6Al-4V تحظى بشعبية كبيرة في التطبيقات الفضائية. يحقق HIP كثافة 100٪ ويحسن أداء التعب.
- سبائك الألومنيوم مثل AlSi10Mg يمكن طباعتها وHIPed للحصول على بديل أخف وزنًا من التيتانيوم مع خصائص محسنة مماثلة.
- السبائك الفائقة القائمة على النيكل مثل Inconel 718 و625 المستخدمة على نطاق واسع في المحركات النفاثة والتوربينات الغازية. يزيل HIP العيوب مع الاحتفاظ بالقوة في درجات الحرارة العالية.
- الفولاذ المقاوم للصدأ بما في ذلك 316L و17-4PH، تُستخدم عادةً لطباعة أجزاء قوية ومقاومة للتآكل في مختلف الصناعات. يزيل HIP المسامية لتحسين السلامة الهيكلية.
- فولاذ الأدوات مثل H13 و D2 توفر صلابة ممتازة بعد HIP لطباعة أدوات متينة مثل القوالب ذات قنوات التبريد المطابقة.
- المعادن الحرارية بما في ذلك التنجستن والتنتالوم والموليبدينوم مسامية بطبيعتها من AM ولكن يمكن تكثيفها بالكامل بواسطة HIP.
- سبائك الكوبالت والكروم توفر مقاومة تآكل ممتازة لغرسات تقويم العظام عند طباعتها بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد.
يتم تأهيل كل من السبائك القياسية والمخصصة باستمرار للتصنيع الإضافي مع HIP لتوسيع القدرات.
معلمات عملية HIP
معلمات عملية HIP الرئيسية التي يمكن تحسينها لتناسب مختلف الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد هي
- درجة الحرارة –؛ النطاق النموذجي 1850-2200 درجة فهرنهايت. تزيد درجات الحرارة المرتفعة من معدلات الانتشار لإغلاق المسام بشكل أسرع. لكن درجات الحرارة المفرطة يمكن أن تسبب تغيرات في البنية المجهرية.
- الضغط –؛ الضغط القياسي المستخدم يتراوح بين 15,000 و30,000 رطل لكل بوصة مربعة. تؤدي الضغوط الأعلى إلى انهيار المسام عند درجات الحرارة المنخفضة. لكن الضغوط العالية جدًا يمكن أن تتلف تشطيب السطح.
- الوقت –؛ أوقات الانتظار القياسية من 3-6 ساعات في ذروة درجة الحرارة والضغط. تتيح الأوقات الأطول مزيدًا من التكثيف ولكنها تزيد من التكاليف.
- معدلات التدفئة/التبريد - يزيد التسخين الأسرع من الإنتاجية ولكنه يخاطر بحدوث تشوهات. التسخين الأبطأ ~ 50-100 درجة فهرنهايت/الدقيقة والتبريد يتجنب الإجهاد الحراري.
- وقت المكوث - يسمح الثبات عند درجة الحرارة القصوى بالترابط الكافي للانتشار. الأوقات الأقصر تخاطر بعدم اكتمال التكثيف.
يتم تحسين معلمات عملية HIP لتتناسب مع تركيبة سبيكة الطباعة ثلاثية الأبعاد المحددة، وهندسة الجزء، وحجم المسحوق وخصائص المواد المطلوبة.
تحديات استخدام HIP مع الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد
على الرغم من أن برنامج HIP يوفر فوائد كبيرة، إلا أن هناك بعض القيود والتحديات:
- الأبعاد المعدلة –؛ يمكن أن يتسبب HIP في انكماش بنسبة 2-5%. قد تتطلب الأجزاء إعادة تصنيع بعد HIP لاستعادة الأبعاد.
- تشطيب السطح –؛ يمكن أن يقلل HIP من خشونة السطح من AM ولكنه قد لا يحقق أنعم تشطيبات السطح. قد تكون هناك حاجة إلى صقل إضافي.
- القيود الهندسية –؛ تقيد علب HIP الحد الأقصى لحجم الجزء. قد يكون من الصعب ملء الأشكال الهندسية المعقدة للغاية بشكل موحد بخرز HIP.
- التكلفة –؛ يضيف HIP تكلفة كبيرة على المعالجة الحرارية التقليدية. وتعتمد الفوائد الاقتصادية على تحسين الأداء الذي يبرر الاستثمار.
- تطوير العمليات –؛ يجب تطوير بروتوكولات HIP المثلى لكل تركيبة سبيكة محددة وحجم المسحوق وعملية تصنيع الإضافات المعدنية المستخدمة لضمان التكثيف الكامل دون عيوب.
يركز المزيد من الأبحاث والتحسينات العملية على تكييف HIP من أجل تحقيق حرية هندسية أكبر وجودة السطح وأوقات الاستجابة وفعالية التكلفة.
مستقبل HIP والطباعة ثلاثية الأبعاد
أثبتت تقنية HIP أنها تقنية تمكينية لتأهيل المعادن المطبوعة ثلاثية الأبعاد للتطبيقات عالية القيمة والحرجة في قطاعات الطيران والطب والسيارات والدفاع.
مع توسع الطباعة ثلاثية الأبعاد من النماذج الأولية إلى الإنتاج على نطاق واسع، ستكون الطباعة ثلاثية الأبعاد حاسمة للصناعات التي تعتمد على الأجزاء ذات السلامة الهيكلية والأداء العالي. ومن المتوقع زيادة الاعتماد على كلتا التقنيتين مع التحسينات في الأتمتة وأوقات الاستجابة والتكاليف.
تشمل التطورات الجديدة في برنامج HIP لدعم AM ما يلي:
- أوقات ركوب الدراجات أسرع –؛ تهدف طرق التسخين الجديدة والتبريد الأسرع إلى تقليل دورات HIP النموذجية من أكثر من 6 ساعات إلى أقل من 3 ساعات. وهذا يحسن الإنتاجية.
- أحجام بناء أكبر –؛ تتزايد أوعية الاحتواء لاستيعاب أجزاء مطبوعة أكبر يصل قطرها إلى 50 بوصة. وهذا يوسع القدرات.
- Hybrid HIP –؛ يجري تطوير دورات HIP خاصة بمعدلات تبريد مضبوطة أو معالجات حرارية في الموقع لزيادة تحسين الخصائص.
- ضمان الجودة –؛ ستساعد أدوات المراقبة والفحص المضمنة لـ HIP في توصيف التكثيف والتحقق من جودة القِطع.
- أدوات النمذجة –؛ تتيح برمجيات المحاكاة تنبؤات أفضل للتشويه وتحسينات الخصائص من HIP.
سيفتح التقدم التآزري بين الطباعة ثلاثية الأبعاد والطباعة ثلاثية الأبعاد آفاقًا جديدة لتصميم مكونات معقدة وعالية الأداء وتصنيعها بكفاءة في مختلف الصناعات الحيوية.
الوجبات الرئيسية في HIP والطباعة ثلاثية الأبعاد
- يطبق الضغط المتساوي الحرارة الساخن المتساوي التثبيت (HIP) درجة حرارة عالية وضغطًا موحدًا لطي الفراغات الداخلية في المعادن المطبوعة ثلاثية الأبعاد، مما يحسن الكثافة والأداء والموثوقية.
- يزيل HIP عيوب المسامية مثل الشقوق الدقيقة المتأصلة في عمليات الطباعة ثلاثية الأبعاد بالاندماج القاعي للمسحوق.
- تشمل المزايا الرئيسية لطباعة HIP للطباعة ثلاثية الأبعاد زيادة الكثافة والقوة العالية والتشطيب السطحي الأفضل وثبات الأبعاد وتحسين التصميمات.
- يتيح HIP تصاميم أخف وزنًا وتصميمات هندسية معقدة وميزات مطابقة مبتكرة لتطبيقات الفضاء والطب والسيارات والدفاع.
- مع التحسينات في الأتمتة والسرعة والتكلفة، سيتم اعتماد الطباعة ثلاثية الأبعاد بشكل متزايد لتعزيز جودة وقدرات الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد في بيئات الإنتاج.
التعليمات
ما هو الضغط المتساوي الضغط الساخن المتساوي الضغط المستخدم في الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
يُستخدم الكبس المتساوي الضغط الساخن المتساوي الضغط (HIP) كطريقة معالجة لاحقة للأجزاء المعدنية المطبوعة ثلاثية الأبعاد. يساعد الكبس المتساوي الحرارة على التخلص من عيوب المسامية من خلال تطبيق درجة حرارة عالية وضغط متساوي الضغط لطي الفراغات وتكثيف الأجزاء. يعمل ذلك على تحسين كثافة وأداء وموثوقية المكونات المصنعة بشكل إضافي.
كيف يعزز HIP خصائص المعادن المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟
يعزز HIP خصائص المعادن المطبوعة ثلاثية الأبعاد بعدة طرق:
- يزيد من الكثافة إلى ما يقرب من 100% عن طريق نشر طبقات الترابط بين الطبقات وسد الفجوات الداخلية
- يزيل التشققات الدقيقة والمسامات لتحسين عمر التعب والقوة بشكل كبير
- يوفر تشطيباً سطحياً فائقاً من خلال سحق العيوب القريبة من السطح
- يوفر ثبات أبعاد أفضل من خلال منع نمو المزيد من الفراغات أثناء المعالجة الحرارية
- تمكين طباعة الأشكال الهندسية الأكبر والأكثر تعقيدًا وتوحيدها
ما هي أنواع المواد التي يمكن HIPedها بعد الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
يمكن طباعة معظم السبائك المطبوعة بطرق الانصهار القاعي للمساحيق باستخدام تقنية HIP، بما في ذلك:
- سبائك التيتانيوم مثل Ti-6Al-4V
- سبائك النيكل الفائقة مثل Inconel 718 &؛ 625
- الفولاذ المقاوم للصدأ بما في ذلك 316L و17-4PH
- سبائك الألومنيوم مثل AlSi10Mg
- فولاذ الأدوات مثل H13 و D2
- سبائك كروم الكوبالت للاستخدامات الطبية
- المعادن الحرارية مثل التنجستن والتنتالوم
يتم تأهيل كل من السبائك القياسية والمخصصة باستمرار للتصنيع الإضافي وHIP.
ما هي الصناعات التي تستخدم HIP على الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟
تشمل الصناعات الرئيسية التي تستخدم HIP في معالجة الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد بعد الطباعة ما يلي
- الفضاء الجوي –؛ شفرات التوربينات وفوهات الصواريخ
- الطبية –؛ غرسات تقويم العظام مثل مفاصل الورك
- السيارات - قطع غيار مناولة السوائل، والشواحن التوربينية
- الدفاع - أغلفة الصواريخ والدروع
- الطاقة –؛ مكونات الصناعات النووية والنفط والغاز
مع توسع الطباعة ثلاثية الأبعاد في مختلف القطاعات، سيزداد اعتماد الطباعة ثلاثية الأبعاد لتمكين إنتاج قطع الغيار عالية الأداء للاستخدام النهائي.
كيف تعمل عملية HIP للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟
تشمل الخطوات الرئيسية في عملية HIP النموذجية للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد ما يلي:
- يتم تغليف الأجزاء في علبة HIP مع وسائط الحشو
- يتم إغلاق العلبة بإحكام ووضعها في وعاء HIP
- يتم تفريغ الوعاء وردمه بغاز خامل ثم تسخينه حتى 1900-2200 درجة فهرنهايت
- يتم تطبيق ضغط متساوي الضغط حتى 30,000 رطل لكل بوصة مربعة
- زمن المكوث عند ذروة درجة الحرارة والضغط يكثف الأجزاء
- يتم تبريد الوعاء تحت الضغط قبل إطلاقه
يتم تصميم معلمات HIP خصيصًا لسبائك القِطع المحددة والهندسة والخصائص المطلوبة.
ما هي بعض التحديات المرتبطة باستخدام HIP للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد؟
تتضمن بعض التحديات الرئيسية ما يلي:
- تغيرات في الأبعاد تصل إلى 5% من الانكماش الذي يتطلب إعادة التشكيل
- حدود الحد الأقصى لحجم القطعة بناءً على سعة وعاء HIP
- التكثيف غير المنتظم للأشكال الهندسية المعقدة
- دورات معالجة طويلة تصل إلى أكثر من 6 ساعات
- تكاليف أعلى من المعالجة الحرارية التقليدية
- تطوير بروتوكولات محسنة لأنظمة السبائك المختلفة