Quels sont les avantages du pressage isostatique à chaud (HIP) ?

Quels sont les avantages du pressage isostatique à chaud (HIP) ?

Avantages du processus de pressage isostatique à chaud

La principale raison de l’utilisation du pressage isostatique à chaud est d’éliminer les pores pour améliorer les propriétés mécaniques des métaux ; comme mentionné précédemment, la densité de frittage inhérente obtenue par moulage par injection de métal est suffisamment élevée. À l'exception d'une petite quantité de pores de surface, tous les pores à l'intérieur de la pièce sont fermés, de sorte que la densification peut être obtenue sans utiliser de poudre de remplissage, ce qui est la pratique conventionnelle pour la fabrication de billettes d'acier embouties isostatiques à chaud. Pour les entreprises à la recherche de solutions fiablesFournisseur de solutions de pressage isostatique à chaud MIM, le pressage isostatique à chaud peut améliorer considérablement les performances du produit final ; il densifie les pièces, leur donnant ainsi de meilleures performances, des dimensions plus uniformes, un meilleur état de surface et réduit la probabilité de générer des pores ouverts lors du polissage. La figure 9.2 montre la microstructure (a) d'une pièce moulée par injection de métal 316L frittée à 1 350 degré et la microstructure (b) sous pressage isostatique à chaud à 105 MPa et 1 100 degré. On peut voir sur la figure que les pores du matériau disparaissent après un pressage isostatique à chaud et que les grains se développent. La croissance des grains a également été observée dans les pièces moulées par injection de métal en 17-4PH SS et F2886. LaGoy a signalé que la taille des grains avait augmenté de 5 à 6 fois, et Sago a signalé que la taille des grains avait augmenté de 3 fois.

Le pressage isostatique à chaud peut densifier les matériaux qui ne contiennent pas de pores ouverts. La figure 9.3 montre les pores non-densifiables et densifiables.

Un autre avantage du post-traitement par pressage isostatique à chaud-sur les pièces moulées par injection de métal est l'amélioration de la cohérence dimensionnelle des pièces. Étant donné que le pressage isostatique à chaud peut atteindre une densité maximale des pièces, la variation dimensionnelle globale entre les pièces après le pressage isostatique à chaud sera très faible. Cet avantage a été largement adopté parFabricant de pièces de moulage par injection de métal de précisionen production de masse. Une technique de frittage courante consiste à fritter plusieurs pièces dans un four discontinu. Parce que la répartition de la température dans un four de frittage discontinu varie du bord de la zone de travail au centre de la zone de travail, si le degré de densification de la pièce située au centre atteint 98 %, alors que le degré de densification de la pièce en bord peut être de 96 %, il y aura une différence dimensionnelle entre les deux pièces. Si les deux pièces sont placées dans un four de pressage isostatique chaud, le degré de densification des deux pièces après traitement sera proche de 100 % et les dimensions finales seront plus proches.

Le traitement de pressage isostatique à chaud sur les pièces moulées par injection peut améliorer les propriétés mécaniques des pièces moulées par injection. Une règle empirique dans le moulage de poudres métalliques est qu'à mesure que la densité augmente, les performances des pièces seront améliorées, la dureté, la limite d'élasticité (YS) et la résistance ultime à la traction (UTS) seront toutes améliorées dans une certaine mesure, mais les améliorations les plus significatives sont les propriétés dynamiques des pièces, telles que l'allongement, la résistance à la fatigue et la résistance aux chocs, qui sont facilement affectées par les défauts microstructuraux, et ces propriétés sont grandement améliorées après un traitement de pressage isostatique à chaud. Beaucoupfournisseur de composants MIM haute-performancesrépertoriez MIM-HIP comme processus standard pour les pièces de qualité aérospatiale et médicale-. Le tableau 9.2 montre la comparaison des propriétés mécaniques des pièces MIM et MIM-HIP.

Tableau 9.2 Comparaison des propriétés mécaniques des pièces MIM et MIM/HIP

En plus d'améliorer les propriétés du matériau, le processus de pressage isostatique à chaud améliore également la polissabilité de la surface de la pièce. Le polissage est un processus d'élimination de matière de la surface d'une pièce, qui peut être éliminée par polissage mécanique ou électropolissage. Comme le matériau est continuellement retiré, certains matériaux seront exposés. S'il y a des pores sous la surface de la pièce, ils seront exposés après le polissage, ce qui entraînera une surface inégale. Les pores exposés sont facilement obstrués par les agents de polissage (solvants ou autres contaminants) et peuvent entraîner une diminution de la qualité de surface et une contamination potentielle de la pièce. Si la pièce est soumise à un pressage isostatique à chaud avant le polissage, il n'y aura pas de pores sur la surface de la pièce traitée, l'intégrité de la surface sera grandement améliorée et la propreté de la surface sera également améliorée ; tandis que dans les échantillons qui n'ont pas subi de pressage isostatique à chaud, les pores exposés peuvent contenir des contaminants, ce qui laissera des défauts lors de la galvanoplastie et entraînera une croissance bactérienne dans les applications médicales. Cette caractéristique rend HIP indispensable pourfournisseur de moulage par injection de métal pour dispositifs médicauxpoursuivant les exigences de surface zéro-défaut.

Le pressage isostatique à chaud améliore également la soudabilité des pièces métalliques moulées par injection. Les alliages contenant des pores ont de mauvaises performances de soudage, donc l'utilisation d'un pressage isostatique à chaud pour éliminer les pores peut améliorer la qualité de la soudure. PourFabricant de pièces MIM de précision automobilequi nécessitent un assemblage après-soudage, en choisissant unFournisseur de services intégrés MIM + HIPpeut réduire considérablement le taux de défauts de soudage et améliorer la fiabilité globale des composants.