مسائل و اطلاعات مرتبط در مورد فرآیند پرس ایزواستاتیک داغ (HIP).

مسائل و اطلاعات مرتبط در مورد فرآیند پرس ایزواستاتیک داغ (HIP).

مسائل مربوط به فرآیند پرس ایزواستاتیک داغ

پرس ایزواستاتیک گرم بهبودهای سودمند زیادی را برای خواص مواد به ارمغان می آورد، اما مردم در مورد اثرات منفی بالقوه این فرآیند، از جمله تغییر شکل قطعه، آلودگی سطح بالقوه، و تفاوت تغییر شکل بین دسته های مختلف، ابراز نگرانی کرده اند. برای شرکت‌هایی که به دنبال تامین‌کننده قطعات قالب‌گیری تزریقی فلزی قابل اعتماد یا ارائه‌دهنده خدمات پرس ایزواستاتیک داغ MIM هستند، درک این متغیرها برای دستیابی به اجزای عملکرد بالا- پایدار حیاتی است.

همانطور که قبلا ذکر شد، پرس ایزواستاتیک گرم می تواند چگالی قطعات قالب گیری شده با تزریق فلز را به 100% برساند. با این حال، در فرآیند قالب گیری تزریقی، مراحل فرآیند قبلی ممکن است باعث ایجاد گرادیان چگالی در قطعات شود. به عنوان مثال، آخال ها در محل دروازه ممکن است به چگالی های مختلف در موقعیت های مختلف در قطعه منجر شوند. محتوای ذرات پودر در نزدیکی دروازه بیشتر است، در حالی که در مناطق دور از دروازه، محتوای ذرات پودر به دلیل فشار قالب گیری کمتر کمتر است. اگر چنین گرادیان‌های چگالی در طول فرآیند تف جوشی وجود داشته باشد، ناحیه نزدیک دروازه بیشتر از ناحیه دور از دروازه کوچک می‌شود و این تفاوت در انقباض در طی فرآیند پرس ایزواستاتیک داغ بیشتر می‌شود و مناطق با چگالی پایین بیشتر از نواحی با چگالی بالا{{6} کوچک می‌شوند که منجر به تغییر شکل بخشی و تغییر شکل‌های آنی می‌شود. کارخانه قالب‌گیری تزریقی فلزات حرفه‌ای با قابلیت پرس گرم ایزواستاتیک می‌تواند به طور موثر پارامترهای طراحی و پر کردن دروازه را کنترل کند تا چنین خطراتی را از منبع به حداقل برساند.

به دلیل گرادیان خنک کننده در داخل کوره پرس ایزواستاتیک داغ، ممکن است قطعات نیز تغییر شکل دهند. اگر ضخامت دیواره قطعه ناهموار باشد، قسمت نازکتر سریعتر از قسمت ضخیمتر سرد می شود که ممکن است باعث تغییر شکل شود. این پدیده در طی عملیات حرارتی نیز قابل مشاهده است.

قطعات قالب‌گیری شده با تزریق فلز به خوبی به فرآیند پرس ایزواستاتیک داغ پاسخ می‌دهند زیرا تخلخل سطحی قطعات بسیار کم است و منافذ ایجاد شده در داخل قطعات معمولاً بسیار کوچک هستند. بر خلاف دایکاست، قطعات تولید شده توسط MIM تقریباً بعد از عمل پرس ایزواستاتیک داغ، هیچ فرورفتگی نشان نمی‌دهند، اگرچه تغییر شکل جزئی گاهی اوقات در نزدیکی منافذ مشاهده می‌شود. اگر عیوب بعد از عمل پرس ایزواستاتیک داغ در قطعات ظاهر شود، منافذ ایجاد کننده عیوب معمولاً از سوراخ های کوچک موجود در قطعات تزریق شده نیستند، بلکه به احتمال زیاد ناشی از شرایط پرس ایزواستاتیک داغ ضعیف هستند. بنابراین باید شرایط شکل دهی بررسی شود و قطعات قبل از پرس ایزواستاتیک داغ برش داده شوند تا مشخص شود که آیا عیوب ناشی از شرایط شکل دهی وجود دارد یا خیر. انتخاب یک قالب‌گیری تزریق فلز با تجربه و ارائه‌دهنده راه‌حل یکپارچه HIP می‌تواند به میزان قابل‌توجهی میزان نقص فرآیند-را کاهش دهد.

مسئله کاربردی دیگر این است که در طی فرآیند پرس ایزواستاتیک داغ، سطح قطعه ممکن است آلوده شود. از آنجایی که تامین کنندگان انواع آلیاژها را در تجهیزات پرس ایزواستاتیک داغ پردازش می کنند، آلودگی سطح ممکن است در طول پردازش رخ دهد. نویسنده آلودگی تیتانیوم و هافنیوم را بر روی سطح قطعات پس از عملیات پرس ایزواستاتیک داغ مشاهده کرد و تجزیه و تحلیل نشان داد که اجتناب کامل از این امر دشوار است. پوشاندن قطعات با لایه ای از فولاد ابزار یا سپردن به یک تامین کننده خدمات HIP قالب گیری تزریق فلز درجه پزشکی اختصاصی-می تواند از چنین آلودگی جلوگیری کند یا آن را به حداقل برساند تا الزامات گواهینامه هوافضا و تجهیزات پزشکی را برآورده کند.

برخی افراد ادعا می کنند که گرم کردن مجدد قطعات تحت فشار اتمسفر یا خلاء ممکن است منافذ باز ایجاد کند. اگرچه گهگاه چنین توصیفاتی در ادبیات به چشم می خورد، اما نویسنده این پدیده را مشاهده نکرده است.

نمونه هایی از پارامترهای فرآیند پرس ایزواستاتیک داغ

شرایط فرآیند پرس ایزواستاتیک گرم معمولی محدود است. اکثر تامین کنندگان جریان های فرآیند استانداردی دارند که در آن متغیرها دما، فشار و زمان هستند. هنگام اجرای جریان فرآیند، فشار یکسان به طور خاص همراه با زمان ها و دماهای مختلف تنظیم می شود. جدول 9.3 پارامترهای استاندارد فرآیند پرس ایزواستاتیک داغ را که می‌توان برای قطعات قالب‌گیری شده با تزریق فلز مورد استفاده قرار داد، فهرست می‌کند. تامین‌کننده پیشرو قالب‌گیری تزریق فلز دقیق معمولاً بسته‌های پارامترهای HIP بهینه‌شده خاصی را به مشتریان ارائه می‌دهد تا از پایداری دسته اطمینان حاصل شود.

جدول 9.3 پارامترهای فرآیند برای پرس استاتیک ایزواستاتیک داغ (HIP) قطعات قالب‌گیری شده تزریقی معمولی فلزی-

خلاصه

از آنجایی که قطعات قالب‌گیری شده با تزریق فلز حاوی منافذ باز نیستند، می‌توان از فناوری پرس ایزواستاتیک داغ برای درمان آنها استفاده کرد. عملکرد قطعات قالب‌گیری شده با تزریق فلزی که با فشار ایزواستاتیک داغ درمان می‌شوند، بهبود می‌یابد، چگالی نزدیک به 100٪ است، دانه‌ها به طور قابل‌توجهی رشد می‌کنند، قوام ابعادی بین دسته‌های مختلف قطعات قالب‌گیری تزریقی فلز بهبود می‌یابد و قابلیت پرداخت و جوش‌پذیری قطعات بهبود می‌یابد. برای شرکت‌هایی که به دنبال قطعات فلزی کوچک پیچیده با کارایی بالا هستند، همکاری با یک تولیدکننده حرفه‌ای قالب‌گیری تزریقی با فرآیند کامل{4} و پرس ایزواستاتیک گرم، راه‌حل ترجیحی برای دستیابی به عملکرد نهایی و تعادل هزینه شده است.