Проблемы и соответствующая информация о процессе горячего изостатического прессования (HIP).

Проблемы и соответствующая информация о процессе горячего изостатического прессования (HIP).

Проблемы, связанные с процессом горячего изостатического прессования

Горячее изостатическое прессование приносит много полезных улучшений свойств материала, но люди выражают обеспокоенность по поводу потенциальных негативных последствий этого процесса, включая деформацию деталей, потенциальное загрязнение поверхности и различия в деформации между различными партиями деталей. Для предприятий, которые ищут надежного поставщика металлических деталей для литья под давлением или поставщика услуг горячего изостатического прессования MIM, понимание этих переменных имеет решающее значение для достижения стабильно высоких-производительных компонентов.

Как упоминалось ранее, горячее изостатическое прессование позволяет довести плотность металлических литьевых деталей близко к 100%. Однако в процессе литья под давлением предыдущие этапы процесса могут вызвать градиенты плотности в деталях. Например, включения в месте затвора могут привести к разной плотности в разных положениях детали. Содержание частиц порошка выше вблизи литника, тогда как в зонах, удаленных от литника, содержание частиц порошка ниже из-за более низкого давления формования. Если такие градиенты плотности существуют во время процесса спекания, область возле литника сожмется больше, чем область вдали от литника, и эта разница в усадке будет еще больше усиливаться во время процесса горячего изостатического прессования, при этом области с низкой-плотностью сжимаются больше, чем области с высокой-плотностью, что приводит к деформации детали и анизотропной усадке. Профессиональный завод по литью металла под давлением с возможностью горячего изостатического прессования может эффективно контролировать конструкцию ворот и параметры наполнения, чтобы минимизировать такие риски от источника.

Из-за градиента охлаждения внутри печи горячего изостатического прессования детали также могут деформироваться. Если толщина стенки детали неравномерна, более тонкая часть будет остывать быстрее, чем более толстая, что может вызвать деформацию. Это явление можно наблюдать и при термической обработке.

Металлические детали, отлитые под давлением, очень хорошо реагируют на процесс горячего изостатического прессования, поскольку поверхностная пористость деталей очень низкая, а поры, образующиеся внутри деталей, обычно очень малы. В отличие от литья под давлением, детали, изготовленные МИМ, после обработки горячим изостатическим прессованием практически не имеют вмятин, хотя иногда вблизи пор можно наблюдать небольшую деформацию. Если дефекты появляются в деталях после обработки горячим изостатическим прессованием, поры, вызывающие дефекты, обычно возникают не из-за маленьких отверстий, присутствующих в инжектируемых деталях, а, скорее всего, вызваны плохими условиями горячего изостатического прессования. Поэтому следует проверять условия формования, а детали перед горячим изостатическим прессованием следует секционировать, чтобы определить наличие дефектов, вызванных условиями формования. Выбор опытного поставщика комплексных решений для литья металлов под давлением и HIP может значительно снизить количество дефектов после-процесса.

Еще одной практической проблемой является то, что в процессе горячего изостатического прессования поверхность детали может быть загрязнена. Поскольку поставщики обрабатывают различные сплавы на оборудовании для горячего изостатического прессования, во время обработки может произойти загрязнение поверхности. Автор наблюдал загрязнения титаном и гафнием на поверхности деталей после обработки горячим изостатическим прессованием, и анализ показал, что полностью избежать этого сложно. Покрытие деталей слоем инструментальной стали или поручить специализированному поставщику услуг HIP по литью металлов под давлением медицинского-класса можно предотвратить такое загрязнение или свести к минимуму его, чтобы соответствовать требованиям сертификации аэрокосмической и медицинской техники.

Некоторые люди утверждают, что повторный нагрев деталей под атмосферным давлением или в вакууме может привести к появлению открытых пор. Хотя подобные описания время от времени появляются в литературе, автор этого явления не наблюдал.

Примеры параметров процесса горячего изостатического прессования

Типичные условия процесса горячего изостатического прессования ограничены. У большинства поставщиков есть стандартные технологические процессы, в которых переменными являются температура, давление и время. При выполнении технологического процесса специально задается одно и то же давление, а также разное время и температура. В Таблице 9.3 перечислены стандартные параметры процесса горячего изостатического прессования, которые можно использовать для металлических деталей, отлитых под давлением. Ведущий поставщик «под ключ» прецизионного литья металлов под давлением обычно предоставляет клиентам пакеты параметров HIP,-оптимизированные для конкретного материала, чтобы обеспечить стабильность партии.

Таблица 9.3 Параметры процесса статического горячего изостатического прессования (ГИП) обычных металлических деталей, отлитых под давлением-

Краткое содержание

Поскольку металлические детали, отлитые под давлением, не содержат открытых пор, для их обработки можно использовать технологию горячего изостатического прессования. Улучшаются характеристики металлических деталей, отлитых под давлением, обработанных горячим изостатическим прессованием, плотность приближается к 100%, значительно увеличивается зерно, улучшается соответствие размеров между различными партиями металлических деталей, отлитых под давлением, а также улучшается полируемость и свариваемость деталей. Для компаний, которые ищут высокопроизводительные небольшие сложные металлические детали, сотрудничество с профессиональным производителем полного-процесса литья под давлением металла и горячего изостатического прессования стало предпочтительным решением для достижения максимальной производительности и баланса затрат.