Problémy a súvisiace informácie o procese izostatického lisovania za tepla (HIP).

Problémy a súvisiace informácie o procese izostatického lisovania za tepla (HIP).

Problémy súvisiace s procesom izostatického lisovania za tepla

Izostatické lisovanie za tepla prináša mnohé prospešné zlepšenia vlastností materiálu, ale ľudia vyjadrili obavy z potenciálnych negatívnych účinkov tohto procesu, vrátane deformácie dielov, potenciálnej povrchovej kontaminácie a rozdielov v deformácii medzi rôznymi šaržami dielov. Pre podniky, ktoré hľadajú spoľahlivého dodávateľa dielov na vstrekovanie kovov alebo poskytovateľa služieb izostatického lisovania za horúca MIM, je pochopenie týchto premenných zásadné pre dosiahnutie konzistentne-výkonných komponentov.

Ako už bolo spomenuté, izostatické lisovanie za tepla môže dosiahnuť hustotu kovových vstrekovaných dielov takmer 100%. Avšak v procese vstrekovania môžu predchádzajúce kroky procesu spôsobiť gradienty hustoty v častiach. Napríklad inklúzie v mieste brány môžu viesť k rôznym hustotám v rôznych polohách dielu. Obsah práškových častíc je vyšší v blízkosti brány, zatiaľ čo v oblastiach ďaleko od brány je obsah práškových častíc nižší v dôsledku nižšieho lisovacieho tlaku. Ak takéto gradienty hustoty existujú počas procesu spekania, oblasť v blízkosti brány sa zmenší viac ako oblasť vzdialená od brány a tento rozdiel v zmrštení sa ešte zosilní počas procesu izostatického lisovania za tepla, pričom oblasti s nízkou -hustotou sa zmršťujú viac ako oblasti s vysokou -hustotou, čo vedie k deformácii dielu a anizotropnému zmršťovaniu. Profesionálna továreň na vstrekovanie kovov so schopnosťou izostatického lisovania za horúca môže efektívne riadiť dizajn brány a parametre plnenia, aby sa minimalizovali takéto riziká zo zdroja.

V dôsledku chladiaceho gradientu vo vnútri horúcej izostatickej lisovacej pece sa môžu časti deformovať. Ak je hrúbka steny dielu nerovnomerná, tenšia časť sa ochladí rýchlejšie ako hrubšia časť, čo môže spôsobiť deformáciu. Tento jav možno pozorovať aj pri tepelnom spracovaní.

Kovové vstrekované diely reagujú veľmi dobre na proces izostatického lisovania za tepla, pretože povrchová pórovitosť dielov je veľmi nízka a póry vytvorené vo vnútri dielov sú zvyčajne veľmi malé. Na rozdiel od tlakového liatia nevykazujú diely vyrobené spoločnosťou MIM po spracovaní izostatickým lisovaním za tepla takmer žiadne preliačiny, aj keď v blízkosti pórov možno niekedy pozorovať miernu deformáciu. Ak sa po spracovaní izostatickým lisovaním za tepla objavia chyby v častiach, póry spôsobujúce chyby zvyčajne nepochádzajú z malých otvorov prítomných vo vstrekovaných častiach, ale sú pravdepodobnejšie spôsobené zlými podmienkami izostatického lisovania za tepla. Preto by sa mali skontrolovať podmienky tvarovania a diely pred izostatickým lisovaním za tepla by sa mali rozrezať, aby sa zistilo, či existujú chyby spôsobené podmienkami tvarovania. Výber skúseného poskytovateľa riešení v oblasti vstrekovania kovov a integrovaných riešení HIP môže výrazne znížiť mieru chybovosti po-procese.

Ďalším praktickým problémom je, že počas procesu izostatického lisovania za horúca môže byť povrch dielu kontaminovaný. Keďže dodávatelia spracovávajú rôzne zliatiny v zariadeniach na izostatické lisovanie za tepla, počas spracovania môže dôjsť ku kontaminácii povrchu. Autor pozoroval kontamináciu titánom a hafniom na povrchu dielov po spracovaní izostatickým lisovaním za tepla a analýza ukázala, že je ťažké sa tomu úplne vyhnúť. Potiahnutím dielov vrstvou nástrojovej ocele alebo poverením špecializovaného poskytovateľa služieb HIP v oblasti vstrekovania kovov medicínskej kvality- môžete takejto kontaminácii zabrániť alebo ju minimalizovať, aby sa splnili požiadavky na certifikáciu leteckých a zdravotníckych zariadení.

Niektorí ľudia tvrdia, že ohrievanie dielov pod atmosférickým tlakom alebo vákuom môže spôsobiť otvorené póry. Aj keď sa takéto opisy v literatúre občas objavia, autor tento jav nepozoroval.

Príklady parametrov procesu izostatického lisovania za tepla

Typické podmienky procesu izostatického lisovania za tepla sú obmedzené. Väčšina dodávateľov má štandardné procesné toky, v ktorých premennými sú teplota, tlak a čas. Pri vykonávaní procesného toku je špeciálne nastavený rovnaký tlak spolu s rôznymi časmi a teplotami. Tabuľka 9.3 uvádza štandardné parametre procesu izostatického lisovania za tepla, ktoré možno použiť pre kovové diely vstrekované do formy. Popredný dodávateľ presného vstrekovania kovov na kľúč zvyčajne zákazníkom poskytuje -špecifické balíčky optimalizovaných parametrov HIP, aby sa zabezpečila stabilita šarže.

Tabuľka 9.3 Procesné parametre pre statické izostatické lisovanie za tepla (HIP) vstrekovaných dielov z bežných kovov-

Zhrnutie

Keďže kovové vstrekované diely neobsahujú otvorené póry, možno na ich ošetrenie použiť technológiu izostatického lisovania za tepla. Výkon kovových vstrekovaných dielov upravených izostatickým lisovaním za tepla sa zlepšuje, hustota sa blíži k 100 %, zrná výrazne rastú, zlepšuje sa rozmerová konzistencia medzi rôznymi šaržami kovových vstrekovaných dielov a zlepšuje sa leštivosť a zvárateľnosť dielov. Pre spoločnosti, ktoré hľadajú-vysokovýkonné malé zložité kovové diely, sa spolupráca s profesionálnym-výrobcom v oblasti vstrekovania kovov a izostatického lisovania za tepla stala preferovaným riešením na dosiahnutie maximálneho výkonu a rovnováhy medzi nákladmi.