فناوری HIP

فناوری HIPتعریف
فناوری پرس ایزواستاتیک گرم (HIP) شامل قرار دادن یک محصول در یک ظرف دربسته، پر کردن آن با یک گاز بیاثر و سپس پخت یا متراکم کردن محصول در دماهای بسیار بالا (معمولاً نزدیک به دمای آهنگری ماده) و فشارها (معمولاً بین 100 تا 140 مگاپاسکال) است. این فرآیند امکان پخت یا متراکم کردن محصول را فراهم میکند. برای مواد فلزی، HIP میتواند عیوب را از بین ببرد و به تراکم دست یابد زیرا در دماهای بالا، فلزات استحکام بسیار کم و انعطافپذیری عالی از خود نشان میدهند. فشار گاز خارجی باعث تغییر شکل پلاستیک در فلز در اطراف حفرهها میشود و به فلز اجازه میدهد تا جریان یابد و حفرهها را پر کند و در نتیجه ساختاری بدون نقص و متراکم ایجاد شود.
پارامترهای اصلی در فرآیند HIP شامل دمای گرمایش، فشار گاز، زمان نگهداری و نوع گاز مورد استفاده است. پارامترهای خاص بر اساس رفتار تغییر فاز ماده و استحکام و پلاستیسیته در دمای بالا متفاوت هستند. به عنوان مثال، فرآیند HIP برای آلیاژ تیتانیوم TC4 معمولاً شامل گرمایش تا دمای 920 درجه سانتیگراد در فشار 110-120 مگاپاسکال به مدت 1-2 ساعت با استفاده از آرگون به عنوان گاز بیاثر است.

فناوری HIPاصل فرآیند
فناوری HIP به طور گسترده در زمینههای مختلفی از جمله زینترینگ کاربیدهای سیمانی، متراکمسازی فلزات و آلیاژهای نسوز مانند تنگستن، آلومینیوم و تیتانیوم، ترمیم نقص در محصولات (مانند قطعات فلزی چاپ سهبعدی)، شکلدهی تقریباً نهایی اجزای بزرگ و پیچیده و تولید مواد کامپوزیتی و ویژه کاربرد دارد.

فناوری HIPکاربردها در چاپ سه بعدی

فناوری HIPویژگیهای فرآیند
HIP میتواند خواص مکانیکی مواد را به طور قابل توجهی افزایش دهد. به عنوان مثال، موادی که توسط لیزر SLM (ذوب انتخابی لیزر) یا پرتو الکترونی EBM (ذوب پرتو الکترونی) تشکیل میشوند، اغلب پس از عملیات HIP شاهد کاهش استحکام و افزایش پلاستیسیته هستند. این تغییر به این دلیل رخ میدهد که سرعت بالای خنک شدن در فرآیندهای SLM منجر به تشکیل مارتنزیت میشود که در طول عملیات حرارتی HIP تجزیه میشود و در نتیجه استحکام را کاهش میدهد اما پلاستیسیته را افزایش میدهد. علاوه بر این، عملیات HIP میتواند سختی مواد را تغییر دهد و معمولاً منجر به کاهش 5 تا 10 درصدی سختی میشود. به طور کلی، HIP چقرمگی و مقاومت در برابر رشد ترک خستگی مواد را بهبود میبخشد و آنها را برای کاربردهای مختلف بادوامتر و قابل اعتمادتر میکند.
