¿Cuáles son las ventajas del prensado isostático en caliente (HIP)?

¿Cuáles son las ventajas del prensado isostático en caliente (HIP)?

Ventajas del proceso de prensado isostático en caliente

La razón principal para utilizar el prensado isostático en caliente es eliminar los poros para mejorar las propiedades mecánicas de los metales; Como se mencionó anteriormente, la densidad de sinterización inherente obtenida mediante moldeo por inyección de metal es bastante alta. Excepto por una pequeña cantidad de poros superficiales, todos los poros dentro de la pieza están cerrados, por lo que la densificación se puede lograr sin usar polvo de relleno, que es la práctica convencional para fabricar palanquillas de acero prensadas isostáticas en caliente. Para empresas que buscan confianzaProveedor de soluciones de prensado isostático en caliente MIM, el prensado isostático en caliente puede mejorar significativamente el rendimiento del producto final; densifica las piezas, dándoles así un mejor rendimiento, dimensiones más uniformes, mejor acabado superficial y reduce la probabilidad de generar poros abiertos durante el pulido. La Figura 9.2 muestra la microestructura (a) de una pieza moldeada por inyección de metal 316L sinterizada a 1 350 grados y la microestructura (b) bajo prensado isostático en caliente a 105 MPa y 1 100 grados. En la figura se puede ver que los poros del material desaparecen después del prensado isostático en caliente y los granos crecen. También se observó crecimiento de grano en piezas moldeadas por inyección de metal de 17-4PH SS y F2886. LaGoy informó que el tamaño del grano aumentó de 5 a 6 veces, y Sago informó que el tamaño del grano aumentó 3 veces.

El prensado isostático en caliente puede densificar materiales que no contienen poros abiertos. La Figura 9.3 muestra poros densificables y no-densificables.

Otro beneficio del postratamiento de prensado isostático en caliente-en piezas moldeadas por inyección de metal es la mejora de la consistencia dimensional de las piezas. Dado que el prensado isostático en caliente puede lograr la máxima densidad de las piezas, la variación dimensional general entre las piezas después del prensado isostático en caliente será muy pequeña. Esta ventaja ha sido ampliamente adoptada porfabricante de piezas de moldeo por inyección de metal de precisiónen producción en masa. Una técnica de sinterización común es sinterizar varias piezas en un horno discontinuo. Debido a que la distribución de temperatura en un horno de sinterización discontinua varía desde el borde del área de trabajo hasta el centro del área de trabajo, si el grado de densificación de la pieza ubicada en el centro alcanza el 98%, mientras que el grado de densificación de la pieza en el borde puede ser del 96%, habrá una diferencia dimensional entre las dos piezas. Si ambas piezas se colocan en un horno de prensado isostático caliente, el grado de densificación de ambas piezas después del tratamiento será cercano al 100% y las dimensiones finales serán más cercanas.

El tratamiento de prensado isostático en caliente sobre piezas moldeadas por inyección puede mejorar las propiedades mecánicas de las piezas moldeadas por inyección. Una regla empírica en el moldeo de polvo metálico es que a medida que aumenta la densidad, mejorará el rendimiento de la pieza, la dureza, el límite elástico (YS) y la resistencia máxima a la tracción (UTS) mejorarán hasta cierto punto, pero las mejoras más significativas son las propiedades dinámicas de las piezas, como el alargamiento, la resistencia a la fatiga y la resistencia al impacto, que se ven fácilmente afectadas por defectos microestructurales, y estas propiedades mejoran enormemente después del tratamiento de prensado isostático en caliente. MuchosProveedor de componentes MIM de alto-rendimientoincluir MIM-HIP como un proceso estándar para piezas de grado aeroespacial y médico-. La Tabla 9.2 muestra la comparación de las propiedades mecánicas de las piezas MIM y MIM-HIP.

Tabla 9.2 Comparación de propiedades mecánicas de piezas MIM y MIM/HIP

Además de mejorar las propiedades del material, el proceso de prensado isostático en caliente también mejora la capacidad de pulido de la superficie de la pieza. El pulido es un proceso de eliminación de material de la superficie de una pieza, que puede eliminarse mediante pulido mecánico o electropulido. A medida que el material se retira continuamente, parte del material quedará expuesto. Si hay poros debajo de la superficie de la pieza, los poros quedarán expuestos después del pulido, lo que dará como resultado una superficie irregular. Los poros expuestos se bloquean fácilmente con medios de pulido (disolventes u otros contaminantes) y pueden provocar una disminución de la calidad de la superficie y una posible contaminación de la pieza. Si la pieza se somete a prensado isostático en caliente antes del pulido, no habrá poros en la superficie de la pieza tratada, la integridad de la superficie mejorará enormemente y también se mejorará la limpieza de la superficie; mientras que en las muestras que no se han sometido a prensado isostático en caliente, los poros expuestos pueden contener contaminantes, que dejarán defectos durante la galvanoplastia y provocarán el crecimiento bacteriano en aplicaciones médicas. Esta característica hace que HIP sea indispensable paraproveedor de moldeo por inyección de metal para dispositivos médicospersiguiendo requisitos de superficie cero-defectos.

El prensado isostático en caliente también mejora la soldabilidad de las piezas moldeadas por inyección de metal. Las aleaciones que contienen poros tienen un rendimiento de soldadura deficiente, por lo que el uso de prensado isostático en caliente para eliminar los poros puede mejorar la calidad de la soldadura. Parafabricante de piezas MIM de precisión para automóvilesque necesitan ensamblaje posterior-soldado, eligiendo unProveedor de servicios integrados MIM + HIPpuede reducir significativamente la tasa de defectos de soldadura y mejorar la confiabilidad general de los componentes.