Težave in povezane informacije o postopku vročega izostatičnega stiskanja (HIP).

Težave in povezane informacije o postopku vročega izostatičnega stiskanja (HIP).

Težave v zvezi s postopkom vročega izostatičnega stiskanja

Vroče izostatično stiskanje prinaša veliko koristnih izboljšav lastnosti materiala, vendar so ljudje izrazili zaskrbljenost glede možnih negativnih učinkov tega postopka, vključno z deformacijo delov, morebitno površinsko kontaminacijo in razlikami v deformacijah med različnimi serijami delov. Za podjetja, ki iščejo zanesljivega dobavitelja delov za brizganje kovin ali ponudnika storitev vročega izostatičnega stiskanja MIM, je razumevanje teh spremenljivk ključnega pomena za doseganje doslednih visoko{1}}zmogljivih komponent.

Kot smo že omenili, lahko z vročim izostatičnim stiskanjem gostota kovinskih brizganih delov približa 100 %. Vendar pa lahko v postopku brizganja prejšnji koraki postopka povzročijo gradiente gostote v delih. Na primer, vključki na lokaciji vrat lahko povzročijo različne gostote na različnih položajih v delu. Vsebnost praškastih delcev je višja v bližini vrat, medtem ko je na območjih, ki so daleč od vrat, vsebnost praškastih delcev nižja zaradi nižjega tlaka za oblikovanje. Če med postopkom sintranja obstajajo takšni gradienti gostote, se bo območje v bližini vrat skrčilo bolj kot območje daleč od vrat, ta razlika v krčenju pa se bo še povečala med postopkom vročega izostatičnega stiskanja, pri čemer se območja z nizko-gostoto skrčijo bolj kot območja z visoko-gostoto, kar vodi do deformacije delov in anizotropnega krčenja. Profesionalna tovarna za brizganje kovin z zmožnostjo vročega izostatičnega stiskanja lahko učinkovito nadzoruje zasnovo vrat in parametre polnjenja, da zmanjša takšna tveganja iz vira.

Zaradi hladilnega gradienta znotraj vroče izostatične stiskalne peči se lahko deli tudi deformirajo. Če je debelina stene dela neenakomerna, se bo tanjši del ohladil hitreje kot debelejši del, kar lahko povzroči deformacijo. Ta pojav lahko opazimo tudi med toplotno obdelavo.

Brizgani kovinski deli se zelo dobro odzivajo na postopek vročega izostatičnega stiskanja, ker je površinska poroznost delov zelo nizka, pore, ki nastanejo znotraj delov, pa so običajno zelo majhne. Za razliko od tlačnega litja deli, ki jih izdeluje MIM, po obdelavi z vročim izostatičnim stiskanjem skoraj ne kažejo udrtin, čeprav je včasih mogoče opaziti rahlo deformacijo v bližini por. Če se po obdelavi z vročim izostatičnim stiskanjem v delih pojavijo napake, pore, ki povzročajo napake, običajno niso posledica majhnih luknjic v vbrizganih delih, ampak so bolj verjetno posledica slabih pogojev vročega izostatičnega stiskanja. Zato je treba preveriti pogoje oblikovanja in dele pred vročim izostatičnim stiskanjem razrezati, da se ugotovi, ali obstajajo napake, ki jih povzročajo pogoji oblikovanja. Če izberete izkušenega ponudnika integriranih rešitev za brizganje kovin in HIP, lahko znatno zmanjšate stopnjo napak po-postopku.

Druga praktična težava je, da je lahko med postopkom vročega izostatičnega stiskanja površina dela onesnažena. Ker dobavitelji obdelujejo različne zlitine v opremi za vroče izostatično stiskanje, lahko med obdelavo pride do površinske kontaminacije. Avtor je opazil kontaminacijo s titanom in hafnijem na površini delov po obdelavi z vročim izostatičnim stiskanjem in analiza je pokazala, da se je temu težko popolnoma izogniti. Prevleka delov s plastjo orodnega jekla ali zaupanje namenskemu medicinskemu-dobavitelju storitev brizganja kovin HIP lahko prepreči tako onesnaženje ali ga zmanjša na minimum, da izpolni zahteve certificiranja vesoljskih in medicinskih naprav.

Nekateri trdijo, da lahko ponovno segrevanje delov pod atmosferskim tlakom ali vakuumom povzroči odprte pore. Čeprav se taki opisi občasno pojavljajo v literaturi, avtor tega pojava ni opazil.

Primeri parametrov postopka vročega izostatičnega stiskanja

Tipični pogoji postopka vročega izostatičnega stiskanja so omejeni. Večina dobaviteljev ima standardne procesne tokove, v katerih so spremenljivke temperatura, tlak in čas. Pri izvajanju procesnega toka je posebej nastavljen isti tlak skupaj z različnimi časi in temperaturami. Tabela 9.3 navaja standardne parametre postopka vročega izostatičnega stiskanja, ki se lahko uporabljajo za kovinske brizgane dele. Vodilni dobavitelj na ključ za natančno brizganje kovin strankam običajno zagotavlja-optimizirane pakete parametrov HIP za specifične materiale, da zagotovi stabilnost serije.

Tabela 9.3 Procesni parametri za statično vroče izostatično stiskanje (HIP) navadnih kovinskih brizganih delov-

Povzetek

Ker brizgani kovinski deli ne vsebujejo odprtih por, se lahko za njihovo obdelavo uporabi tehnologija vročega izostatičnega stiskanja. Učinkovitost kovinskih brizganih delov, obdelanih z vročim izostatičnim stiskanjem, je izboljšana, gostota je blizu 100 %, zrna se znatno povečajo, dimenzijska skladnost med različnimi serijami kovinskih brizganih delov je izboljšana, polirnost in varljivost delov pa sta izboljšani. Za podjetja, ki iščejo visoko{3}}zmogljive majhne zapletene kovinske dele, je sodelovanje s profesionalnim-proizvajalcem brizganja kovin in vročega izostatičnega stiskanja postalo prednostna rešitev za doseganje končne učinkovitosti in stroškovnega ravnovesja.