Sıcak İzostatik Presleme (HIP) nedir?

Sıcak izostatik presleme (kalça), aynı anda yüzlerce ila 2000 high arasında yüksek sıcaklık uygulayarak ve düzinelerce 200 MPa'ya kadar izostatik presleme yaparak malzemeleri sıkıştıran bir malzeme işleme yöntemidir. Argon en yaygın kullanılan basınç ortamıdır.

Sıcak pres kalçaya çok benzer. Frezeleme, dövme ve ekstrüzyon da yüksek sıcaklık ve yüksek basınç için uygundur, ancak sıcak izostatik basınç için uygun değildir.

Kalça eklemi ve sıcak presleme arasındaki fark

Kalça hava basıncı kullanan malzemelere izostatik basınç uygularken, sıcak basınç sadece tek eksenli basınç için geçerlidir. Tamamen yetkin bir ekmekçi

Sıcak izostatik presleme ve sıcak presleme arasındaki farkı net bir şekilde açıklamak için, a malzemesine (delikli metal) ve B malzemesine (düzensiz uçlu metal) sıcak izostatik presleme veya sıcak preslemenin uygulandığı varsayılmaktadır.

Kalça eklemi durumunda, Şekil 1'de gösterildiği gibi a malzemesi, iç gözenekler kaybolana ve difüzyon etkileri nedeniyle birleştirilene kadar başlangıç şeklini korumak için büzülecektir. Öte yandan, eşit olmayan kenara uygulanan eşit basınç nedeniyle, B malzemesi hiç şeklini değiştirmeyecektir.

Sıcak presleme durumunda, malzeme a, Şekil 2'de gösterildiği gibi kalça ile aynı fenomeni gösterecektir. Bununla birlikte, malzeme B sadece düzensiz şekle sahip olamayacaktır, çünkü basınç sadece yükseltilmiş parçaya etki eder. Malzeme a ve malzeme B, kullanılan kalıp ve zımbanın şekline bağlı olarak sıcak preslemeden sonra farklı nihai şekillere sahip olacaktır. Kalıp sürtünmesinin homojen olmaması ve deformasyon sürecinde sıcaklık ve boyut sınırlaması nedeniyle, yüksek sıcaklıkta büyük ürünler ve kalıplar üretmek zor olabilir.

Sıcak presleme ile karşılaştırıldığında, sıcak izostatik presleme malzeme şeklini başlangıç basıncından çok az farkla sağlayabilir. Bir malzeme, şeklini değiştirdikten sonra bile başlangıç şeklini koruyabilir ve ürünün işlenmesi ile nispeten daha az sınırlıdır. Bu özelliklerden tam olarak faydalanarak kalça çeşitli alanlarda uygulanmıştır.

Yüksek basınçlı orta gaz (argon)

1000 98 ve 98mpa'da, argonun düşük yoğunluğu ve viskozitesi (sırasıyla 30% ve 15% su) ve yüksek termal genleşme katsayısı nedeniyle güçlü konveksiyona neden olması muhtemeldir. Bu nedenle, sıcak izostatik basınç ekipmanının ısı transfer katsayısı, ortak elektronik fırınınkinden daha yüksektir.

Kalça uygulaması

Kalça yaygın olarak aşağıdaki gibi kullanılır:

1. Toz basıncı sinterleme
2. Farklı malzemelerin difüzyon bağlantısı
3. Sinterlenmiş parçalarda kalan gözenekleri çıkarın
4. Dökümlerin iç kusurlarının giderilmesi
5. Yorgunluk veya sünme nedeniyle hasar gören parçaların rejenerasyonu
6. Yüksek basınçlı emprenye karbonizasyonu

HIP Tedavisi

Malzemelerin duruma göre işlenmesi gerekir. En tipik yöntemler arasında “kapsül yöntemi” ve “kapsülsüz yöntem” yer alır.

Sağdaki şekilde görüldüğü gibi “kapsül yöntemi”, kalça protezi işleminden önce hava almayan kapsülün içine tozun veya tozun oluşturduğu cismin koyulması ve kapsülün boşaltılmasıdır.

Bu "kapsül yöntemi", sıradan sinterleme teknolojisi ile sinterlenmesi zor olan malzemeler için bile yüksek yoğunluk sağlayabilir. Bu nedenle, en çok toz malzemelerin basınçlı sinterleme işleminde kullanılır. Çeşitli malzemelerin difüzyonla bağlanması veya yüksek basınçlı emprenye karbonizasyonu için de kullanılabilir.

Aşağıdaki tablo, kapsül içermeyen yöntemin ve kalça eklemi tedavi sıcaklığı / basıncının ana malzemelerini özetlemektedir.

Aynı zamanda, malzemenin içindeki gözenekler izole edilir ve kapatılırsa ve malzemenin yüzeyi ile herhangi bir bağlantı yoksa, bu gözenekler ekstrüde edilebilir ve sıcak izostatik basınç işlemi ile elimine edilebilir. Öte yandan, kalça tedavisinden sonra bile, malzeme yüzeyine bağlı açık delikler sıkıştırılmayacaktır. Bu nedenle, kapalı gözenekli malzeme, tüm malzemenin yüksek kompaktlığa sahip olabileceği sıcak izostatik presleme ile muamele edilebilir.

Bu malzeme “kapsülsüz yöntem” olarak bilinen kapsül kalça tedavisi gerektirmez. Sinterlenmiş parçalar üzerinde kalan gözeneklerin giderilmesinde, dökümlerin iç kusurlarının giderilmesinde, yorulma veya sürünme nedeniyle hasar gören parçaların tamirinde kullanılır.

Kalça eklemi etkisi

Dökümlerin sıcak izostatik preslenmesi, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi alaşım tipine bağlı olarak sürünme kopma ömrünü 1.3 ila 3.5 kat arttırır ve uzatır ve daraltır.