Tecnología HIP

La tecnología de prensado isostático en caliente (HIP) funciona colocando el producto en un recipiente cerrado, llenándolo con gas inerte y sinterizando o densificando el producto a una temperatura muy alta (generalmente cercana a la temperatura de forjado del material) y a una presión muy alta. (generalmente 100 - 140 MPa). Esto permite sinterizar o densificar el producto. Para materiales metálicos, la tecnología de prensado isostático en caliente puede lograr densificación para eliminar defectos porque: a altas temperaturas, los materiales metálicos tienen una resistencia muy baja y una excelente plasticidad, el metal en el área del orificio se somete a presión de gas externo y se produce una deformación plástica, el el metal en el área del agujero está en contacto entre sí y la estructura metalúrgica hace que el agujero desaparezca.

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Tecnología HIP

Los principales parámetros del proceso de prensado isostático en caliente son la temperatura de calentamiento, la presión del gas, el tiempo de retención y el medio gaseoso. Los diferentes materiales seleccionados, la temperatura, la presión y el tiempo de retención son muy diferentes, principalmente según el cambio de fase sólida del material y la resistencia a altas temperaturas, los parámetros del proceso de selección de plasticidad. Por ejemplo, el proceso de prensado isostático en caliente de aleación de titanio TC4 suele ser de 920 ℃ y 110 - 120 MPa condiciones de aislamiento 1 - 2 horas, gas inerte que utiliza argón.

Principio de proceso

La tecnología HIP se utiliza ahora ampliamente en la sinterización de carburo cementado, densificación de metales refractarios y aleaciones como tungsteno, aluminio y titanio, reparación de defectos de productos (por ejemplo, piezas metálicas impresas en 3D), formación casi neta de componentes grandes y con forma, producción y procesamiento de materiales compuestos y materiales especiales El papel del prensado isostático en caliente para piezas metálicas impresas en 3D

El prensado isostático en caliente puede eliminar defectos internos. Como se mencionó anteriormente, la aplicación del prensado isostático en caliente en el campo de la impresión 3D tiene como objetivo eliminar defectos en el interior de la pieza final.

El prensado isostático en caliente puede mejorar el tejido subenfriado o subestable formado por velocidades de enfriamiento excesivas. El prensado isostático en caliente generalmente implica calentar a una temperatura muy alta, equivalente a un proceso de recocido a alta temperatura. El prensado isostático en caliente elimina completamente la martensita y otros tejidos formados durante la formación rápida debido a la velocidad de enfriamiento rápido, transformando así los tejidos en una forma recocida a alta temperatura.

Aplicación HIP

Caracteristicas del proceso

El prensado isostático en caliente puede mejorar las propiedades mecánicas. Ya sea que se trate de formación SLM por láser o formación de EBM por haz de electrones, existe una tendencia a que la resistencia del material disminuya y la plasticidad aumente después del prensado isostático en caliente, especialmente para materiales con tecnología SLM. La razón de este fenómeno es que la velocidad de enfriamiento del proceso de formación SLM es más rápida y se forma más martensita en la pieza formada, que se descompone después del recocido HIP, lo que hace que la resistencia del material disminuya y la plasticidad aumente. Al mismo tiempo, la dureza del material también cambiará con HIP, con una caída de dureza de 5-10% después de HIP. En general, el prensado isostático en caliente mejora la tenacidad del material y la resistencia a la extensión de la grieta por fatiga.

Limitaciones del tratamiento de prensado isostático en caliente

El prensado isostático en caliente no funciona bien en ningún material y para la eliminación de cualquier defecto, y la configuración incorrecta del proceso de prensado isostático en caliente puede tener consecuencias muy graves, por lo que se debe tener en cuenta lo siguiente al utilizar el prensado isostático en caliente.

(1) Para defectos abiertos (defectos que se extienden desde el interior de la pieza hasta la superficie de la pieza y el medio de gas externo) el prensado isostático en caliente no tiene ningún efecto sobre la eliminación de defectos.

(2) Cuando existe un defecto grande (más de 2 mm) dentro de la pieza, se formará un cráter en la superficie de la pieza, como se muestra en la Figura 5, y será necesario soldar para repararlo. Cuando el cráter está en una posición en la que no es posible una reparación con soldadura, puede resultar en el desguace de la pieza, como algunas piezas de paredes delgadas, piezas de paredes delgadas o cuchillas.

(3) Sin efecto sobre la eliminación de grietas y defectos de inclusiones.

(4) El prensado isostático en caliente puede provocar la oxidación de la superficie de la pieza, formando una fina película de óxido, preferiblemente entre las operaciones de acabado.

(5) El prensado isostático en caliente puede causar una gran distorsión de la pieza y siempre se deben considerar las medidas para evitar la distorsión antes de hacerlo.

(6) Las temperaturas y presiones de proceso mal ajustadas pueden resultar en un adelgazamiento del espesor de la pared de la pieza y, en casos severos, en un severo engrosamiento del tamaño de grano de la pieza, resultando en malas propiedades del material y desguace de la pieza.

(7) En el caso de aleaciones con grandes diferencias en los puntos de fusión de los elementos de aleación, los elementos químicos de bajo punto de fusión pueden quemarse.

(8) No apto para aleaciones eutécticas, fáciles de formar grietas de licuefacción.

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Shanghai Truer Industrial Development Co., Ltd.se estableció en 2009 y creó el negocio de fabricación aditiva en 2019, que se dedica a construir equipos y servicios de fabricación de polvos de impresión 3D integrados, polvos de impresión 3D de alta calidad para ayudar a las aplicaciones de ingeniería de la fabricación aditiva.

Lo que ofrecemos

La compañía no solo proporciona tecnología y equipos profesionales de fusión selectiva por haz de electrones (SEBM), sino también tecnología y equipos de fabricación de polvo para procesos de electrodo rotatorio de plasma (PREP). También tenemos varios grados de polvos metálicos esféricos, incluidos TiNi, TiTa, TiAl, TiNbZr, CoCrMo, etc.

Apoyándose en la plataforma de innovación de los mejores laboratorios, la compañía ha establecido un centro de innovación conjunto para la impresión 3D de metal y está trabajando con instituciones de investigación de alto nivel y expertos reconocidos para llevar a cabo la innovación en la impresión 3D.

El equipo profesional de Shanghai Truer continúa brindando a los clientes soluciones personalizadas de fabricación aditiva para promover el desarrollo de tecnología de la industria y expandir las áreas de aplicación de la impresión 3D. Desde las pruebas hasta los productos terminados, desde la personalización profesional hasta la fabricación a escala, continuamos creando valor para la industria a través de la innovación tecnológica.

Aplicaciones

Madurez de la impresión 3D de metales

Impresión 3d

La tecnología HIP ahora se usa ampliamente en la sinterización de carburo cementado, densificación de metales refractarios y aleaciones como tungsteno, aluminio y titanio, reparación de defectos de productos (por ejemplo, piezas metálicas impresas en 3D)

Pringting 3d

instrumentos de precisión

Los productos MIM pueden tener una forma compleja, un tamaño preciso, una alta resistencia y producirse automáticamente en grandes cantidades, y pueden reducir significativamente la complejidad y el costo del trabajo tradicional en metal.

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Moldes complejos

SLM, también conocido como fusión selectiva por láser, es similar en principio a SLS en que se utiliza un láser para fundir y solidificar el polvo metálico en un área específica, que luego se moldea en una pila capa por capa.

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