Problēmas un ar to saistītā informācija par karstās izostatiskās presēšanas (HIP) procesu

Problēmas un ar to saistītā informācija par karstās izostatiskās presēšanas (HIP) procesu

Problēmas, kas saistītas ar karstās izostatiskās presēšanas procesu

Karstā izostatiskā presēšana sniedz daudz labvēlīgu materiālu īpašību uzlabojumu, taču cilvēki ir pauduši bažas par šī procesa iespējamo negatīvo ietekmi, tostarp detaļu deformāciju, iespējamo virsmas piesārņojumu un deformācijas atšķirībām starp dažādām detaļu partijām. Uzņēmumiem, kas meklē uzticamu metāla iesmidzināšanas detaļu piegādātāju vai MIM karstās izostatiskās presēšanas pakalpojumu sniedzēju, šo mainīgo lielumu izpratne ir ļoti svarīga, lai iegūtu konsekventus augstas veiktspējas komponentus.

Kā minēts iepriekš, karstā izostatiskā presēšana var panākt, ka metāla iesmidzināšanas formēto detaļu blīvums ir tuvu 100%. Tomēr iesmidzināšanas formēšanas procesā iepriekšējās procesa darbības var izraisīt detaļu blīvuma gradientus. Piemēram, ieslēgumi vārtu vietā var radīt atšķirīgu blīvumu dažādās daļas pozīcijās. Pulvera daļiņu saturs ir lielāks pie vārtiem, savukārt vietās, kas atrodas tālu no vārtiem, pulvera daļiņu saturs ir mazāks zemāka formēšanas spiediena dēļ. Ja saķepināšanas procesā pastāv šādi blīvuma gradienti, laukums pie vārtiem saruks vairāk nekā laukums, kas atrodas tālu no vārtiem, un šī saraušanās atšķirība vēl vairāk palielināsies karstās izostatiskās presēšanas procesā, zema{5}}blīvuma apgabaliem sarūkot vairāk nekā liela{6}}blīvuma apgabaliem, izraisot daļēju deformāciju un saraušanos. Profesionāla metāla iesmidzināšanas liešanas rūpnīca ar karstās izostatiskās presēšanas spēju var efektīvi kontrolēt vārtu konstrukciju un uzpildes parametrus, lai samazinātu šādus riskus no avota.

Dzesēšanas gradienta dēļ karstās izostatiskās presēšanas krāsns iekšpusē var deformēties arī detaļas. Ja detaļas sienas biezums ir nevienmērīgs, plānākā daļa atdziest ātrāk nekā biezākā, kas var izraisīt deformāciju. Šo parādību var novērot arī termiskās apstrādes laikā.

Metāla iesmidzināšanas formas detaļas ļoti labi reaģē uz karstās izostatiskās presēšanas procesu, jo detaļu virsmas porainība ir ļoti zema, un poras, kas rodas detaļu iekšpusē, parasti ir ļoti mazas. Atšķirībā no liešanas, MIM ražotajām detaļām pēc karstās izostatiskās presēšanas apstrādes gandrīz nav iespiedumu, lai gan dažkārt poru tuvumā var novērot nelielu deformāciju. Ja pēc karstās izostatiskās presēšanas detaļām parādās defekti, poras, kas izraisa defektus, parasti nav no mazajiem caurumiem, kas atrodas iesmidzinātajās daļās, bet, visticamāk, tos izraisa slikti karstās izostatiskās presēšanas apstākļi. Tāpēc ir jāpārbauda formēšanas apstākļi un pirms karstās izostatiskās presēšanas detaļas jāsadala, lai noteiktu, vai nav formēšanas apstākļu izraisītu defektu. Izvēloties pieredzējušu metāla iesmidzināšanas lējumu un integrētu HIP risinājumu nodrošinātāju, var ievērojami samazināt pēc-procesa defektu skaitu.

Vēl viens praktisks jautājums ir tas, ka karstās izostatiskās presēšanas procesā detaļas virsma var būt piesārņota. Tā kā piegādātāji apstrādā dažādus sakausējumus karstās izostatiskās presēšanas iekārtās, apstrādes laikā var rasties virsmas piesārņojums. Autors novēroja titāna un hafnija piesārņojumu uz detaļu virsmas pēc karstās izostatiskās presēšanas apstrādes, un analīze parādīja, ka no tā ir grūti pilnībā izvairīties. Detaļu pārklāšana ar instrumenta tērauda slāni vai uzticēšana specializētam medicīniskās -līmes metāla iesmidzināšanas HIP pakalpojumu sniedzējam var novērst šādu piesārņojumu vai samazināt to līdz minimumam, lai nodrošinātu atbilstību kosmosa un medicīnas ierīču sertifikācijas prasībām.

Daži cilvēki apgalvo, ka detaļu uzsildīšana zem atmosfēras spiediena vai vakuuma var radīt atvērtas poras. Lai gan šādi apraksti laiku pa laikam parādās literatūrā, autors šo fenomenu nav novērojis.

Karstās izostatiskās presēšanas procesa parametru piemēri

Tipiski karstās izostatiskās presēšanas procesa apstākļi ir ierobežoti. Lielākajai daļai piegādātāju ir standarta procesa plūsmas, kurās mainīgie ir temperatūra, spiediens un laiks. Veicot procesa plūsmu, tiek speciāli iestatīts vienāds spiediens kopā ar dažādiem laikiem un temperatūrām. 9.3. tabulā ir uzskaitīti standarta karstās izostatiskās presēšanas procesa parametri, ko var izmantot metāla iesmidzināšanas veidnēm. Vadošais precīzijas metāla iesmidzināšanas veidņu piegādātājs parasti nodrošina klientiem -specifiski optimizētas HIP parametru paketes, lai nodrošinātu partijas stabilitāti.

9.3. tabula Procesa parametri parasto metālu iesmidzināšanas -formēto detaļu statiskajai karsti izostatiskajai presēšanai (HIP)

Kopsavilkums

Tā kā metāla iesmidzināšanas formētās daļas nesatur atvērtas poras, to apstrādei var izmantot karstās izostatiskās presēšanas tehnoloģiju. Tiek uzlabota ar karstu izostatisku presēšanu apstrādāto metāla iesmidzināšanas veidņu detaļu veiktspēja, blīvums ir tuvu 100%, graudi ievērojami aug, tiek uzlabota izmēru konsistence starp dažādām metāla iesmidzināšanas veidņu detaļu partijām, kā arī tiek uzlabota detaļu pulējamība un metināmība. Uzņēmumiem, kas meklē augstas veiktspējas-mazas sarežģītas metāla detaļas, sadarbība ar profesionālu pilna-procesa metāla iesmidzināšanas un karstās izostatiskās presēšanas ražotāju ir kļuvusi par vēlamo risinājumu, lai sasniegtu vislabāko veiktspēju un izmaksu līdzsvaru.