پرس ایزواستاتیک گرم

پرس ایزواستاتیک گرم (Hot Isostatic Press) یا HIP یک فرآیند ساخت قطعات فلزی همراه با اعمال فشار است که برای تولید قطعات فلزی و سرامیکی استفاده می شود. در این روش سرعت عمل فرآیند بالا بوده و هزینه تمام شده نسبتاً پایین می باشد. همچنین با بکارگیری این روش، قطعات چندتایی با وزن حدود چند تن می توانند در یک چرخه فرآوری شود در حالی که به صورت عادی ساعت ها طول می کشد.

در روش متعارف فشردن و تف جوشی متالورژی پودر، معمولا عمل فشردن در دما و فشار محیط صورت می گیرد. پرس ایزواستاتیک گرم دو عمل فشردن و زینتر پودر را در یک مرحله ترکیب می کند و شامل اعمال فشار توسط گاز در دمای بالا می باشد. در فرآیند پرس ايزواستاتيک گرم ، محیط ایجاد فشار (مثلا گاز خنثی) نباید به گونه ای باشد که وارد حفره های بین ذرات شود. در یک روش، پودر در داخل یک محفظه ارتجاعی هوابندی می شود و پس از تخلیه کامل از هوا تحت فشار و دمای بالا قرار می گیرد.

معمولا برای پرس ايزواستاتيک گرم آهن و فولاد ، میزان فشار حدود 70 تا 100 مگاپاسکال و دما حدود 1250 درجه سانتیگراد است. برای ابر آلیاژهای پایه نیکل، فلزات دیرگداز و پودرهای سرامیکی، دستگاه پرس گرم باید ظرفیت 310 مگاپاسکال فشار و 1500 درجه سانتیگراد دما را داشته باشد.

پرس ايزواستاتيک گرم

محصولات تولیدی با روش پرس ايزواستاتيک گرم دارای خواص یکسان در همه جهات هستند که غالباً محصولات حاصل از این روش نسبت به دیگر روش ها از خواص مکانیکی بهتری برخوردار است. به علاوه با این روش شکلی نزدیک به شکل نهایی به دست می آید و در نتیجه اتلاف ماده و هزینه عملیات ماشینکاری نیز وجود ندارد.

تفاوت پرس ایزواستاتیک گرم با پرس گرم

پرس گرم یک فرآیند متالورژی پودر با فشار بالا و نرخ کرنش کم است که تشکیل پودر یا پودر فشرده در دمای کافی موجب فرآیندهای پخت و خزش می شود. این امر با اعمال همزمان گرما و فشار حاصل می شود. در پرس ايزواستاتيک گرم فشار ایزواستاتیک را بر روی مواد با استفاده از فشار گاز اعمال می شود ، در حالی که پرس گرم فقط فشار تک محوری اعمال می کند.

تفاوت پرس ایزواستاتیک گرم و پرس گرم

در پرس ايزواستاتيک گرم ماده شکل اولیه خود را تا زمانی که منافذ داخلی ناپدید شوند، حفظ می کند و به دلیل اثرات نفوذ به یکدیگر متصل می شوند. از طرف دیگر در پرس گرم ماده به هیچ عنوان دستخوش تغییر شکل نمی شود زیرا فشار به صورت یکنواخت به قسمت های محدب اعمال می شود و می تواند شکل ناهموار خود را حفظ کند.

خدمات پرس ایزواستاتیک گرم

از آنجایی که در خدمات پرس ایزواستاتیک گرم پودر در محفظه ای کاملا ایزوله نگهداری می شود و فشردن و تف جوشی آن همزمان صورت می گیرد ، این روش برای مواد ترد و فعال از قبیل برلیم، اورانیوم، زیرکونیم و تیتانیوم مناسب است. چون در این روش برای فشردن نیاز به قالب نیست، قطعات بزرگی که خارج کردن آن ها از قالب های صلب غیرممکن است را می توان تولید کرد. همچنین از این روش برای افزایش چگالی قطعات ساخته شده استفاده می شود.

پرس ايزواستاتيک گرم

هزینه پرس ایزواستاتیک گرم

هزینه انجام یک چرخه پرس ایزواستاتیک گرم ممکن است به مقدار قطعاتی که باید فرآوری شوند ، نوع اجزای مورد فرآوری و نحوه دستیابی به فرآیند (چه از طریق یک ارائه دهنده خدمات HIP یا از طریق عملیات داخلی) بستگی داشته باشد. اما در مجموع این فرآیند جز عملیات های مقرون به صرفه محسوب می شود.

لازم به ذکر است که هزینه تجهیزات در فرآیند، به اندازه اجزای سیستم بستگی دارد. اندازه تجهیزات بر هزینه نصب، ساخت و همچنین هزینه عملیاتی تاثیر می گذارد. حجم قطعه کار، فشارهای بالا (حدود 200 مگاپاسکال) و دما (2200 درجه سانتیگراد) هزینه پرس ایزواستاتیک گرم را افزایش می دهد.