Ongelmia ja niihin liittyviä tietoja kuumaisostaattisesta puristusprosessista (HIP).

Ongelmia ja niihin liittyviä tietoja kuumaisostaattisesta puristusprosessista (HIP).

Kuumaisstaattiseen puristusprosessiin liittyvät ongelmat

Kuumaisostaattinen puristus tuo monia hyödyllisiä parannuksia materiaalin ominaisuuksiin, mutta ihmiset ovat ilmaisseet huolensa tämän prosessin mahdollisista kielteisistä vaikutuksista, mukaan lukien osien muodonmuutos, mahdollinen pinnan kontaminaatio ja muodonmuutoserot eri osaerien välillä. Yrityksille, jotka etsivät luotettavaa metallin ruiskupuristusosien toimittajaa tai MIM-kuumaisostaattisen puristuksen palveluntarjoajaa, näiden muuttujien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää johdonmukaisten korkean suorituskyvyn komponenttien saavuttamiseksi.

Kuten aiemmin mainittiin, kuumaisostaattinen puristus voi tuoda metalliruiskuvalettujen osien tiheyden lähelle 100%. Kuitenkin ruiskupuristusprosessissa aikaisemmat prosessivaiheet voivat aiheuttaa osissa tiheysgradientteja. Esimerkiksi sulkeumat portin sijainnissa voivat johtaa erilaisiin tiheyksiin osan eri kohdissa. Jauhehiukkaspitoisuus on suurempi lähellä porttia, kun taas alueilla, jotka ovat kaukana portista, jauhehiukkaspitoisuus on pienempi alhaisemman muovauspaineen vuoksi. Jos tällaisia ​​tiheysgradientteja esiintyy sintrausprosessin aikana, portin lähellä oleva alue kutistuu enemmän kuin alue, joka on kaukana portista, ja tämä kutistumisero voimistuu entisestään kuumaisostaattisen puristusprosessin aikana, jolloin alhaisen{5}}tiheyden alueet kutistuvat enemmän kuin suuren{6}}tiheysalueet, mikä johtaa osittaiseen muodonmuutokseen ja kutistumiseen. Ammattimainen metalliruiskupuristustehdas, jossa on kuumaisostaattinen puristusominaisuus, voi tehokkaasti ohjata portin suunnittelua ja täyttöparametreja minimoimaan tällaiset lähteestä aiheutuvat riskit.

Kuuman isostaattisen puristusuunin sisällä olevan jäähdytysgradientin vuoksi osat voivat myös vääntyä. Jos osan seinämän paksuus on epätasainen, ohuempi osa jäähtyy nopeammin kuin paksumpi, mikä voi aiheuttaa muodonmuutoksia. Tämä ilmiö voidaan havaita myös lämpökäsittelyn aikana.

Metalliset ruiskupuristetut osat reagoivat erittäin hyvin kuumaisostaattiseen puristusprosessiin, koska osien pintahuokoisuus on hyvin alhainen ja osien sisällä syntyvät huokoset ovat yleensä hyvin pieniä. Toisin kuin painevalussa, MIM:n valmistamissa osissa ei ole juuri mitään kolhuja kuumaisostaattisen puristuskäsittelyn jälkeen, vaikka huokosten lähellä voidaan joskus havaita pieniä muodonmuutoksia. Jos osissa ilmenee vikoja kuumaisostaattisen puristuskäsittelyn jälkeen, vikoja aiheuttavat huokoset eivät yleensä ole ruiskutetuissa osissa olevista pienistä rei'istä, vaan ne johtuvat todennäköisemmin huonoista kuumaisostaattisista puristusolosuhteista. Siksi muovausolosuhteet tulee tarkistaa ja osat ennen kuumaisostaattista puristusta tulisi leikata, jotta voidaan määrittää, onko muovausolosuhteista johtuvia vikoja. Kokeneen metalliruiskupuristuksen ja integroitujen HIP-ratkaisujen toimittajan valitseminen voi vähentää merkittävästi prosessin jälkeisten-vikojen määrää.

Toinen käytännön seikka on, että kuumaisostaattisen puristusprosessin aikana osan pinta voi kontaminoitua. Koska toimittajat käsittelevät erilaisia ​​metalliseoksia kuumaisostaattisissa puristuslaitteissa, pinnan kontaminaatiota voi tapahtua käsittelyn aikana. Kirjoittaja havaitsi titaanin ja hafniumin kontaminaatiota osien pinnalla kuumaisostaattisen puristuskäsittelyn jälkeen, ja analyysi osoitti, että tätä on vaikea välttää kokonaan. Osien päällystäminen työkaluteräskerroksella tai erikoistuneen lääketieteellisen -metallin ruiskuvalu HIP-palveluntarjoajan antaminen voi estää tällaisen saastumisen tai minimoida sen, jotta se täyttää ilmailu- ja lääketieteellisten laitteiden sertifiointivaatimukset.

Jotkut väittävät, että osien uudelleenlämmitys ilmakehän paineessa tai tyhjiössä voi avata huokosia. Vaikka tällaisia ​​kuvauksia esiintyy joskus kirjallisuudessa, kirjoittaja ei ole havainnut tätä ilmiötä.

Esimerkkejä kuumaisstaattisen puristuksen prosessiparametreista

Tyypilliset kuumaisostaattisen puristusprosessin olosuhteet ovat rajalliset. Useimmilla toimittajilla on vakioprosessivirrat, joissa muuttujat ovat lämpötila, paine ja aika. Prosessivirtausta suoritettaessa sama paine asetetaan erityisesti eri aikoina ja lämpötiloissa. Taulukossa 9.3 on lueteltu vakiomuotoiset kuumaisostaattisen puristuksen prosessiparametrit, joita voidaan käyttää metalliruiskuvaluosiin. Johtava tarkkuusmetalliruiskupuristuksen avaimet käteen -periaatteella toimittaja tarjoaa asiakkailleen yleensä materiaalikohtaisia ​​optimoituja HIP-parametripaketteja erän vakauden varmistamiseksi.

Taulukko 9.3 Prosessiparametrit tavallisten metallien ruiskuvalattujen osien staattista kuumaisostaattista puristamista (HIP) varten

Yhteenveto

Koska metalliruiskuvaletut osat eivät sisällä avoimia huokosia, niitä voidaan käsitellä kuumaisostaattisella puristustekniikalla. Kuumaisostaattisella puristimella käsiteltyjen metalliruiskuvaluosien suorituskyky paranee, tiheys on lähes 100%, rakeet kasvavat merkittävästi, metalliruiskuvaluosien eri erien mittasuhteet paranevat ja osien kiillotettavuus ja hitsattavuus paranevat. Yrityksille, jotka etsivät tehokkaita-pieniä monimutkaisia ​​metalliosia, yhteistyö ammattimaisen täys-prosessin metalliruiskuvalu- ja kuumaisostaattisen puristuksen valmistajan kanssa on tullut suosituksi ratkaisuksi parhaan suorituskyvyn ja kustannusten tasapainon saavuttamiseksi.