Sıcak Izostatik Presleme (Hot Isostatic Pressing HIP)


Sıcak izostatik presleme yontemi (HIP), malzeme özelliklerini geliştirmek veya toz metalurjiden net parca uretmek icin yüksek basınç ile sicakligin es zamanli uygulandigi imalat ve isil islem yöntemidir.

Basınç, genellikle argon veya benzeri asal gazlar tarafından uygulanırken sicaklik grafit, molydenum ve demir isitma elemanlari tarafindan saglanmaktadir. Basinc 1035 - 3100 bar (15,000 - 45,000 psi) ve Sicaklik 500 - 2200°C (900-3990 F) degerlerindedir.

Sicak Izostatik Preslerde tavsiye edilen basincli kap kablo sarimli ve on-stres uygulanmis tasarimdir. (Wire Wound and Pre-stressed Pressure Vessels).

Yüksek sıcaklık ve basınçta degerleri malzemelerin ozelliklerine gore degiskenlik gosterip ergime sicakliginin altinda tutulmaktadir. Uretimde olusan ic bosluklari ve gözenekliliği ortadan kaldırmak için kritik uygulamalara yönelik döküm parçalar HIP işlemine tabi tutularak hataların giderilip mekanik özelliklerin iyileştirilmesi sağlanmış olur.

Sicak Izostatik Presleme yontemi , ayni zamanda iki veya daha fazla malzemenin bir arada katı veya toz formunda bağlanmasına veya kaplanmasına imkan verir.

Sicak Izostatik Presleme yontemi, toz metalurjisinde tozu tam yoğun parçalara dönüştürmekte de kullanılır. Bu şekilde, geleneksel eritme, presleme ve sinterleme üretim teknolojileriyle elde edilenden daha ustun mekanik özellikler elde edilir. Toz, şekillendirilmiş sac metal içine hapsedilir ve net şekle çok yakın parçalar üretmek için HIP işlemine tabi tutulabilir.

HIP ile Dokum Yogunlastirma – Bosluksuz Yapi

Sıcak izostatik presleme yontemi (HIP), iç bosluklari ortadan kaldırarak dökümlerin mekanik özelliklerini geliştirir. Yüksek basınç ve sıcaklığın es zamanli uygulanmasi, malzemenin katı halde akmasını ve atomik seviyede bağlanmasını sağlar. Metal, seramik, kompozit ve/veya polimer tozlardan tam yoğunlukta malzemeler uretiminde kullanılır. HIP üretim yöntemi, alternatif toz metalurjisi (PM) ile elde edilenden daha iyi malzeme özellikleri sağlar ve PM olmayan diğer üretim işlemlerinde ortaya çıkan, özelliklerin yönlülük sorununu ortadan kaldırır.

•Katkı maddeli üretim yöntemleriyle oluşturulan döküm parçalar ve metalik parçalardaki tüm iç boşlukları ortadan kaldırır

•Döküm kontrolünde ıskarta oranını azaltır

•Ürün tutarlılığını iyileştirir

•Dökümlerin sağlamlığını ve mekanik özelliklerini (yorulma ömrü, süneklilik, darbe dayancı) iyileştirerek daha hoş tasarımlara imkan verebilir

•Döküm parçaların işlenmiş yüzey kalitesini ve vakum sıkılığını artırır

•Metal, kompozit, polimer ya da seramik tozlardan eritme yapmadan tam yoğunluklu malzemeler üretir

•Tozları kullanarak; ince, homojen tane büyüklüğü ve izotropik yapı sayesinde üstün özelliklere sahip katı madde oluşturur

•Başka üretim yöntemleri ile oluşturmanın mümkün olmadığı eşsiz toz karışımlarının bir araya getirilmesini mümkün kılar

•Tozlardan kompleks şekilli katı parçalar üretir

•Tokluk, sünekliliği, yorulma dayancını ve metal enjeksiyon kalıplı (MIM) parçaların tutarlılığını iyileştirir

•Sıcaklık sınırlayıcı yapışkanlara ihtiyaç duyulmadan benzer olmayan metalleri birleştirir

•HIP birleştirme yoluyla kaplama parçalar üretir.

Büyük hacimlerde HIP işlemi uygulanmış parçalara bazı örnekler: Sıcak bölüm ve yapısal gaz türbini parçaları (dinamik ve statik); havacılık yapısal parçaları ve motor parçaları; implant edilebilir tıbbi cihazlar; otomotiv motor parçaları; vana gövdeleri ve diğer petrokimyasal işlem ekipmanları; kritik mühimmat parçaları; takımlar, kalıplar ve genel mühendislik parçaları; püskürtme hedefleri ve PM alaşım biletleri ve net şekle yakın (NNS) parçalar.

Sicak Izostatik presleme’nin diger bir kullanim alani ise additive manufacturing (katmali uc boyutlu yazici) ile uretilen parcalarin yogunluklarini arttirmakta da kullanilmaktadir. Lazer, Electron Beam veya Recine yontemi ile uretilen parcalar; HIP te isil isleme tabi tutularak yuksek mukavement ve yorulma omru kazandirilabilir.

HIP, tek bir proses döngüsünde birden fazla difüzyonla birleşme üretebilir. HIP kaplama, korozyon ve aşınma direnci gibi üstün özelliklere sahip üst düzey malzemeleri, parçanın daha maliyet etkin şekilde tasarlanabilmesi amacıyla daha ekonomik alt katmana kaplama yapmak için yaygın şekilde kullanılır.

Pek çok kompozit polimer ve seramiğin yanında, nikel, kobalt, titanyum, molibden, alüminyum, bakır ve demir bazlı alaşımlar; oksit ve nitrür seramikler; camlar; ara metalikler ve üst düzey plastikler HIP işlemine tabi tutulabilir.