Technologie HIP

Technologie HIPDéfinition
La technologie de pressage isostatique à chaud (CIC) consiste à placer un produit dans un récipient hermétique, à le remplir d'un gaz inerte, puis à le fritter ou à le densifier à des températures très élevées (généralement proches de la température de forgeage du matériau) et à des pressions (généralement comprises entre 100 et 140 MPa). Ce procédé permet le frittage ou la densification du produit. Pour les matériaux métalliques, le CIC permet d'éliminer les défauts et de réaliser la densification, car à haute température, les métaux présentent une très faible résistance et une excellente plasticité. La pression externe du gaz provoque une déformation plastique du métal autour des vides, ce qui permet au métal de s'écouler et de les combler, produisant ainsi une structure dense et sans défaut.
Les principaux paramètres du procédé HIP comprennent la température de chauffage, la pression du gaz, le temps de maintien et le type de gaz utilisé. Ces paramètres spécifiques varient en fonction du comportement du matériau aux changements de phase, de sa résistance et de sa plasticité à haute température. Par exemple, le procédé HIP pour l'alliage de titane TC4 implique généralement un chauffage à 920 °C sous une pression de 110 à 120 MPa pendant 1 à 2 heures, avec de l'argon comme gaz inerte.

Technologie HIPPrincipe du processus
La technologie HIP est largement appliquée dans divers domaines, notamment le frittage de carbures cémentés, la densification de métaux et d'alliages réfractaires comme le tungstène, l'aluminium et le titane, la réparation des défauts dans les produits (tels que les pièces métalliques imprimées en 3D), la mise en forme quasi nette de composants volumineux et complexes et la production de matériaux composites et spéciaux.

Technologie HIPApplications en impression 3D

Technologie HIPCaractéristiques du processus
Le CIC peut améliorer considérablement les propriétés mécaniques des matériaux. Par exemple, les matériaux formés par fusion sélective par laser (SLM) ou par faisceau d'électrons (EBM) présentent souvent une diminution de leur résistance et une augmentation de leur plasticité après un traitement CIC. Ce changement est dû au refroidissement rapide des procédés SLM qui entraîne la formation de martensite, qui se décompose lors du recuit CIC, réduisant ainsi la résistance mais augmentant la plasticité. De plus, le traitement CIC peut altérer la dureté des matériaux, entraînant généralement une diminution de 5 à 10 %. Globalement, le CIC améliore la ténacité et la résistance à la fissuration par fatigue des matériaux, les rendant ainsi plus durables et fiables pour diverses applications.
