Какие типы поверхностных дефектов или неровностей может устранить HIP?

Какие типы поверхностных дефектов или неровностей может устранить HIP?

Обзор

Горячее изостатическое прессование (HIP) предназначено для устранения внутренней и приповерхностной пористости в металлических деталях, напечатанных на 3D-принтере, путем приложения равномерного высокого давления и температуры. Хотя HIP не сглаживает и не полирует внешнюю поверхность, оно очень эффективно для устранения определенных подповерхностных дефектов, которые в противном случае привели бы к механическому разрушению или ухудшению целостности поверхности после процессов финишной обработки.

Поверхностные и приповерхностные дефекты, устраняемые HIP

1. Подповерхностная пористость

HIP наиболее эффективно удаляет внутренние и приповерхностные газовые поры, которые обычно возникают в процессе послойного сплавления металлических порошков.

• Часто встречается в деталях, произведенных с помощью SLM, DMLS и EBM

• HIP сжимает эти поры и обеспечивает атомную диффузию для их закрытия, улучшая непрерывность поверхности после механической обработки или полировки

2. Зоны недостаточного сплавления

Области, где металлические порошки не полностью расплавляются или не связываются, могут образовывать слабые зоны непосредственно под поверхностью.

• HIP устраняет их, способствуя течению материала и диффузионному соединению под высоким давлением

• Особенно актуально для Inconel 718, Ti-6Al-4V и Инструментальной стали H13

3. Микротрещины и межслойные дефекты

Микротрещины могут образовываться между слоями или вокруг пустот из-за термических градиентов и усадки при затвердевании.

• HIP залечивает эти дефекты за счет ползучести и диффузии в твердом состоянии

• Увеличивает усталостную долговечность и предотвращает распространение трещин от поверхности внутрь

4. Захваченные газовые полости

Закрытые внутренние полости и глухие отверстия могут захватывать газы в процессе построения, что приводит к локальному дисбалансу давления.

• HIP сжимает и гомогенизирует эти зоны, устраняя скрытые газовые полости

• Это особенно полезно для компонентов с замкнутыми геометриями или решетчатыми структурами

5. Неполное спекание частиц

Некоторые поверхности, напечатанные на 3D-принтере, могут содержать частично сплавленные или слабо связанные частицы вблизи внешней оболочки.

• Хотя HIP не полирует эти частицы, он улучшает их сцепление и предотвращает их отрыв во время использования или финишной обработки

Ограничения HIP для поверхностных проблем

• HIP не удаляет шероховатую текстуру поверхности (Ra 8–12 мкм) от процессов плавления в порошковом слое

• Он не исправляет волнистость поверхности, натеки или механические повреждения

• Для окончательной размерной или эстетической доводки необходимы финишные процессы, такие как ЧПУ-обработка, полировка или электрополировка

Итог: Устраняемые HIP дефекты, связанные с поверхностью

Применения, выигрывающие от консолидации поверхности HIP

• Герметичные детали из SUS316L

• Аэрокосмические конструкции из Haynes 230

• Имплантаты и ортопедические инструменты из Ti-6Al-4V ELI

• Вставки для инструментов из Инструментальной стали 1.2709

Рекомендуемые услуги для целостности поверхности

Neway 3DP обеспечивает высокую целостность поверхностей с помощью:

• Горячего изостатического прессования Для устранения дефектов и улучшения сцепления под поверхностью

• Термической обработки Для снятия напряжений и стабилизации фаз после HIP

• Поверхностной обработки Включая механическую обработку, полировку или нанесение покрытий для окончательной доводки поверхности