Problemas e informações relacionadas sobre o processo de prensagem isostática a quente (HIP)

Problemas e informações relacionadas sobre o processo de prensagem isostática a quente (HIP)

Problemas relacionados ao processo de prensagem isostática a quente

A prensagem isostática a quente traz muitas melhorias benéficas às propriedades do material, mas as pessoas expressaram preocupações sobre os potenciais efeitos negativos deste processo, incluindo deformação da peça, potencial contaminação da superfície e diferenças de deformação entre diferentes lotes de peças. Para empresas que buscam um fornecedor confiável de peças para moldagem por injeção de metal ou um provedor de serviços de prensagem isostática a quente MIM, compreender essas variáveis ​​é fundamental para obter componentes consistentes de alto-desempenho.

Conforme mencionado anteriormente, a prensagem isostática a quente pode aproximar a densidade das peças moldadas por injeção de metal de 100%. Porém, no processo de moldagem por injeção, etapas anteriores do processo podem causar gradientes de densidade nas peças. Por exemplo, inclusões na localização da porta podem levar a diferentes densidades em diferentes posições da peça. O teor de partículas de pó é maior perto da comporta, enquanto em áreas distantes da comporta, o teor de partículas de pó é menor devido à menor pressão de moldagem. Se tais gradientes de densidade existirem durante o processo de sinterização, a área perto da porta encolherá mais do que a área longe da porta, e essa diferença na contração será ainda mais amplificada durante o processo de prensagem isostática a quente, com áreas de baixa-densidade encolhendo mais do que áreas de alta-densidade, levando à deformação da peça e à contração anisotrópica. A fábrica profissional de moldagem por injeção de metal com capacidade de prensagem isostática a quente pode controlar efetivamente o design do portão e os parâmetros de enchimento para minimizar esses riscos desde a fonte.

Devido ao gradiente de resfriamento dentro do forno de prensagem isostática quente, as peças também podem deformar-se. Se a espessura da parede da peça for irregular, a parte mais fina esfriará mais rapidamente do que a parte mais espessa, o que poderá causar deformação. Este fenômeno também pode ser observado durante o tratamento térmico.

As peças moldadas por injeção de metal respondem muito bem ao processo de prensagem isostática a quente porque a porosidade superficial das peças é muito baixa e os poros gerados no interior das peças são geralmente muito pequenos. Ao contrário da fundição sob pressão, as peças fabricadas pela MIM quase não apresentam amolgadelas após o tratamento de prensagem isostática a quente, embora por vezes possa ser observada ligeira deformação perto dos poros. Se defeitos aparecerem nas peças após o tratamento de prensagem isostática a quente, os poros que causam os defeitos geralmente não são provenientes dos pequenos orifícios presentes nas peças injetadas, mas são mais provavelmente causados ​​por más condições de prensagem isostática a quente. Portanto, as condições de conformação devem ser verificadas e as peças antes da prensagem isostática a quente devem ser seccionadas para determinar se há defeitos causados ​​pelas condições de conformação. A escolha de um fornecedor experiente de soluções integradas em moldagem por injeção de metal e HIP pode reduzir significativamente a taxa de defeitos pós{4}}processo.

Outra questão prática é que durante o processo de prensagem isostática a quente, a superfície da peça pode ficar contaminada. Como os fornecedores processam uma variedade de ligas em equipamentos de prensagem isostática a quente, pode ocorrer contaminação da superfície durante o processamento. O autor observou contaminação por titânio e háfnio na superfície das peças após tratamento de prensagem isostática a quente, e a análise mostrou que isso é difícil de evitar completamente. Revestir as peças com uma camada de aço ferramenta ou confiar um fornecedor de serviços HIP dedicado de moldagem por injeção de metal de grau médico pode evitar tal contaminação ou minimizá-la para atender aos requisitos de certificação de dispositivos médicos e aeroespaciais.

Algumas pessoas afirmam que o reaquecimento de peças sob pressão atmosférica ou vácuo pode produzir poros abertos. Embora tais descrições apareçam ocasionalmente na literatura, o autor não observou esse fenômeno.

Exemplos de parâmetros de processo de prensagem isostática a quente

As condições típicas do processo de prensagem isostática a quente são limitadas. A maioria dos fornecedores possui fluxos de processo padrão, nos quais as variáveis ​​são temperatura, pressão e tempo. Ao executar o fluxo do processo, a mesma pressão é especialmente definida juntamente com diferentes tempos e temperaturas. A Tabela 9.3 lista os parâmetros padrão do processo de prensagem isostática a quente que podem ser usados ​​para peças moldadas por injeção de metal. Fornecedor líder de moldagem por injeção de metal de precisão pronto para uso geralmente fornece aos clientes-pacotes de parâmetros HIP otimizados específicos para materiais para garantir a estabilidade do lote.

Tabela 9.3 Parâmetros de processo para prensagem isostática a quente (HIP) estática de peças moldadas por injeção-de metal comum

Resumo

Como as peças moldadas por injeção de metal não contêm poros abertos, a tecnologia de prensagem isostática a quente pode ser usada para tratá-las. O desempenho das peças moldadas por injeção de metal tratadas por prensagem isostática a quente é melhorado, a densidade é próxima de 100%, os grãos crescem significativamente, a consistência dimensional entre diferentes lotes de peças moldadas por injeção de metal é melhorada e a capacidade de polimento e soldabilidade das peças são melhoradas. Para empresas que buscam peças metálicas pequenas e complexas de alto-desempenho, a cooperação com um fabricante profissional de-processo completo de moldagem por injeção de metal e prensagem isostática a quente tornou-se a solução preferida para alcançar o melhor desempenho e equilíbrio de custos.