HIP-teknologi

HIP-teknologiDefinition
Varmisostatisk presning (HIP) involverer at placere et produkt i en forseglet beholder, fylde den med en inert gas og derefter sintre eller fortætte produktet ved meget høje temperaturer (typisk nær materialets smedetemperatur) og tryk (normalt mellem 100 og 140 MPa). Denne proces muliggør sintring eller fortætning af produktet. For metalliske materialer kan HIP eliminere defekter og opnå fortætning, fordi metaller ved høje temperaturer udviser meget lav styrke og fremragende plasticitet. Det eksterne gastryk forårsager plastisk deformation i metallet omkring hulrum, hvilket gør det muligt for metallet at flyde og fylde hulrummene, hvilket resulterer i en defektfri, tæt struktur.
Hovedparametrene i HIP-processen omfatter opvarmningstemperatur, gastryk, holdetid og den anvendte gastype. De specifikke parametre varierer afhængigt af materialets faseændringsadfærd samt højtemperaturstyrke og plasticitet. For eksempel involverer HIP-processen for TC4-titaniumlegering typisk opvarmning til 920 °C ved et tryk på 110-120 MPa i 1-2 timer med argon som inert gas.

HIP-teknologiProcesprincip
HIP-teknologi anvendes i vid udstrækning inden for forskellige områder, herunder sintring af hårdmetaller, densificering af ildfaste metaller og legeringer som wolfram, aluminium og titanium, reparation af defekter i produkter (såsom 3D-printede metaldele), næsten-slutformning af store og komplekse komponenter og produktion af komposit- og specialmaterialer.

HIP-teknologiAnvendelser inden for 3D-printning

HIP-teknologiProcesegenskaber
HIP kan forbedre materialers mekaniske egenskaber betydeligt. For eksempel oplever materialer dannet ved laser SLM (Selective Laser Melting) eller elektronstråle EBM (Electron Beam Melting) ofte et fald i styrke og en stigning i plasticitet efter HIP-behandling. Denne ændring sker, fordi de hurtige afkølingshastigheder i SLM-processer fører til dannelse af martensit, som nedbrydes under HIP-glødning, hvilket reducerer styrken, men øger plasticiteten. Derudover kan HIP-behandling ændre materialers hårdhed, hvilket typisk resulterer i et fald i hårdhed på 5-10%. Samlet set forbedrer HIP materialers sejhed og modstandsdygtighed over for udmattelsesrevnevækst, hvilket gør dem mere holdbare og pålidelige til forskellige anvendelser.
