HIP-technologie

Inhoudsopgave

HIP-technologie of Hot Isostatic Pressing is een geavanceerd productieproces om porositeit te elimineren, de dichtheid te verhogen en de mechanische eigenschappen te verbeteren van onderdelen die zijn geproduceerd via additieve productie, gieten, poedermetallurgie en andere technieken.

HIP-technologie Proces

Tafel 1: Samenvatting van het hete isostatische persproces

ParametersDetails
BeginselHoge temperatuur + hoge isostatische gas-/vloeistofdruk om deel te consolideren
Processtappen1) Laad de onderdelen in de HIP-container <br>2) Sluit de verpakking af onder vacuüm <br>3) Verwarmen tot behandelingstemperatuur <br> 4) Pas isostatische druk toe door gas/vloeistof <br>5) Koel onder druk <br>6) Druk loslaten en onderdelen uitpakken
Typische omstandighedenDruk: 100 tot 300 MPa <br> Temperatuur: 0,6 tot 0,9 x smelttemperatuur. <br> Cyclustijden: 3 tot 10 uur
EffectPorositeitsreductie, verdichting, microstructuur, verbeterde eigenschappen

De combinatie van hoge warmte en uniforme kracht uit alle richtingen verdicht de interne poriën via diffusiebinding tot volledig dichte, isotrope componenten.

HIP-technologie

HIP-technologie Toepassingen

Tafel 2: Toepassingen waarbij HIP-nabehandeling van vitaal belang is

ToepassingsgebiedSpecifieke toepassingen
Additieve productieHIP 3D-geprinte onderdelen voor ruimtevaart, tandheelkunde, medische toepassingen in Ti, CoCr, Inconels, enz. voor volledige dichtheid
InvesteringsgietstukkenHIP-turbinebladen, aërodynamische vlakken voor IGT, turbo's voor auto's om te voldoen aan verdichtings- en sterktespecificaties
Poeder-MetallurgieHIP gesinterde drijfstangen, tandwielen, lagers voor maximale consolidatie en vermoeiingssterkte
Elektronica verpakkingHIP keramische of kovar IC-pakketten om deksels af te dichten en hermetische afsluiting te garanderen
Harde metalenHIP WC-Co snijgereedschap en stansmessen om resterende porositeit en scheuren te verminderen

HIP wordt op grote schaal toegepast voor post-consolidatie in de additieven-, giet-, P/M- en keramische industrie.

Voordelen van HIP-technologie

Tabel 3: Voordelen en waardetoevoeging door HIP

ParametersVoordelen
VerdichtingVolledige theoretische dichtheid bereiken; defecten verminderen
Mechanische krachtTreksterkte verhogen met 20% of meer
Vermoeidheid Sterkte40-50% hogere vermoeiingssterkte en levensduur
Breuktaaiheid25-30% verbetering van taaiheid mogelijk
Lek- en kruipweerstandHermetische afdichting verbetert levensduur
Dimensionale precisieGroottevariatie binnen 0,1%; isotrope krimp
MicrostructuurVerfijning en homogeniteit leiden tot consistentie

HIP breidt de mogelijkheden uit voor afgewerkte of halfafgewerkte componenten op alle prestatiegebieden. Het is een essentiële aanvulling voor metal AM in de industrie.

Voors vs. Tegens

Tabel 4: Voordelen en beperkingen van HIP-technologie

PluspuntenNadelen
Maximaliseert de dichtheid en elimineert porositeitsdefectenHoge apparatuur- en bedrijfskosten beperken het gebruik
Complexe, bijna-netvorm mogelijkheidOntwerpcompensatie van vitaal belang; kan van invloed zijn op as-built toleranties
Toepasbaar op diverse materialen zoals metalen, composieten, keramiekGrote HIP-vaten nodig voor industriële componenten
Milieuvriendelijk met hergebruik van gas en inkapseling van onderdelenSpeciale behandeling van gassystemen onder hoge druk vereist

Ondanks de uitdagingen die gepaard gaan met hoge kapitaal- en bedrijfskosten, heeft HIP het potentieel om in de toekomst een mainstreamproces te worden waarbij consistente materiaalkwaliteit en precisie op schaal van groot belang zijn.

Veelgestelde vragen

V: Voor welke additieve metalen is HIP-behandeling het meest kritisch?

A: Titanium- en nikkellegeringen gebruikt in AM voor de lucht- en ruimtevaart. Het elimineren van restspanningen en poriën door HIPping verbetert de vermoeiingsprestaties en oppervlaktekwaliteit die op de lange termijn van deze geprinte onderdelen verwacht worden.

V: Kan het HIP-proces worden gebruikt op kunststof en polymeer onderdelen?

A: Uitdagend voor gewone thermoplasten omdat de hoge temperatuur de kunststoffen gewoon zal doen smelten. Sommige thermoharders, zoals koolstofvezelcomposieten, kunnen een gematigde HIP-reactie vertonen. Speciale polymeren kunnen werken onder zeer specifieke HIP-omstandigheden na zorgvuldige evaluatie.

V: Wat zijn typische HIP-vatafmetingen voor industriële toepassingen?

A: Het meest gangbaar zijn HIP-kamerdiameters van 1 tot 4 meter die industriële onderdelen kunnen verwerken die worden gebruikt in sectoren als de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en algemene machinebouw. Er worden ook grote vaten ontwikkeld door HIP-bedrijven voor meer volumecapaciteit.

V: Heeft HIP invloed op de oppervlakteafwerking van additief vervaardigde onderdelen?

A: HIP kan de oppervlakteruwheid matig verbeteren door vervormingseffecten te compenseren en satellietdeeltjes te verminderen. Maar nabewerken na HIP is vaak nog steeds nodig, vooral voor kritische componenten die gebruikt worden in industrieën zoals de ruimtevaart met strenge textuurverwachtingen.

ken meer 3D-printprocessen

Delen op

Facebook
Twitteren
LinkedIn
WhatsAppen
E-mail

MET3DP Technology Co, LTD is een toonaangevende leverancier van additieve productieoplossingen met hoofdkantoor in Qingdao, China. Ons bedrijf is gespecialiseerd in 3D printapparatuur en hoogwaardige metaalpoeders voor industriële toepassingen.

Onderzoek om de beste prijs en een op maat gemaakte oplossing voor uw bedrijf te krijgen!

gerelateerde artikelen

Koop Metal3DP's
Productbrochure

Ontvang de nieuwste producten en prijslijst