熱等靜壓(Hot Isostatic Pressing,HIP)是一種先進(jìn)的材料成形技術(shù),可用于制造形狀復(fù)雜的金屬基復(fù)合材料零件。提高了材料的機(jī)械性能和可加工性,在熱等靜壓過(guò)程中,材料在密閉容器中同時(shí)受到高溫和各方向相同的高壓的處理。施壓氣體為惰性氣體以避免與材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),一般用氬氣。腔室被加熱,導(dǎo)致容器內(nèi)的壓力增加。許多系統(tǒng)使用相關(guān)的氣泵達(dá)到必要的壓力水平,從各個(gè)方向?qū)Σ牧鲜┘訅毫Α?/p>
任何材料制成的制品都有一定的使用壽命,不可能無(wú)限期的使用下去,造成材料失效的根本原因有兩種,一種是材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,即由于外界環(huán)境的干擾使材料的成分發(fā)生變化,新的成分無(wú)法達(dá)到合適的性能,材料隨即失效; 另一種更為常見的原因是,由于材料內(nèi)部殘留雜質(zhì),微小裂紋,孔洞等,形成了性能突變點(diǎn),我們稱之為材料缺陷,在材料工作狀態(tài)時(shí),例如材料受到高溫循環(huán)和應(yīng)力循環(huán)時(shí),在性能突變的位置會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng),最終在該點(diǎn)產(chǎn)生疲勞擴(kuò)散,使材料斷裂失效。 目前任何一種傳統(tǒng)成型方法,都無(wú)法直接消除材料內(nèi)部殘留的缺陷,都需要進(jìn)行后續(xù)的處理加工。
熱等靜壓作為一種特殊的金屬熱處理工藝,是目前最有效的消除材料內(nèi)部缺陷的熱處理方法,也是使材料內(nèi)部缺陷最少的材料成型方法。因此,熱等靜壓是世界范圍內(nèi),各領(lǐng)域重要關(guān)鍵零部件的例行加工步驟。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是把相關(guān)材料的產(chǎn)品放到熱等靜壓爐在經(jīng)過(guò)一道處理工序,產(chǎn)品外部看起來(lái)沒(méi)有較大的改變,但是內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生了“質(zhì)”的改變,內(nèi)部孔隙彌合, 收縮缺陷、蠕變孔隙及內(nèi)裂均不存在,通過(guò)熱等靜壓處理可通過(guò)消除孔隙去除疲勞裂紋萌生區(qū)域,完成材料/產(chǎn)品內(nèi)部孔隙從“有”到“無(wú)”的變化。

熱等靜壓應(yīng)用領(lǐng)域
熱等靜壓技術(shù)目前不僅在鑄件處理、粉末冶金、陶瓷工業(yè)中應(yīng)用,還在多孔材料、近凈成形、材料粘結(jié)、等離子噴涂、制造高端石墨等領(lǐng)域應(yīng)用。
航空領(lǐng)域是大家聽到的最多的,主要是利用近凈成形在飛機(jī)引擎方面,比如葉片、熱交換器等。


汽車領(lǐng)域也是大家經(jīng)常能見到,傳統(tǒng)汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱中有些零件是通過(guò)熱等靜壓來(lái)達(dá)到更高的要求。


醫(yī)療器械領(lǐng)域是近些年熱等靜壓應(yīng)用發(fā)展比較迅速的領(lǐng)域,如圖為生產(chǎn)醫(yī)療器械的產(chǎn)品、使用在手術(shù)中的產(chǎn)品。


以及在3D打印過(guò)程中內(nèi)部產(chǎn)生微量孔隙還是大量孔隙, 會(huì)影響3D打印后的組織結(jié)構(gòu),可以通過(guò)熱等靜壓(HIP)處理針對(duì)內(nèi)部孔隙進(jìn)行消除達(dá)到內(nèi)部致密化的、增加表面光潔度的目的。


恒鼎材料作為國(guó)內(nèi)首家民用熱等靜壓技術(shù)的企業(yè),始終追求成為行業(yè)內(nèi)高耐磨螺紋元件金屬耗材方案解決者。
恒鼎材料現(xiàn)有產(chǎn)品主要是針對(duì)擠出機(jī)、造粒機(jī)、注塑機(jī)領(lǐng)域,其中螺紋元件是所有領(lǐng)域中繞不開的話題。
塑料的擠出全過(guò)程,是借助擠出機(jī)螺桿把塑料歷經(jīng)運(yùn)輸,夯實(shí),并進(jìn)一步熔化使塑料處在徹底勻稱的熔融情況后,在工作壓力下從??跀D出,歷經(jīng)成形機(jī)械設(shè)備定形,制冷后做成需要的產(chǎn)品。
因而擠出機(jī)是塑料擠出的主要設(shè)備,它決定了擠出產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)量,擠出機(jī)關(guān)鍵由擠出機(jī)螺桿,料筒,加溫制冷系統(tǒng),傳動(dòng)裝置和操縱裝置構(gòu)成。在其中擠出機(jī)螺桿是擠出機(jī)重要的的作用構(gòu)件,它肩負(fù)了對(duì)原材料的運(yùn)輸,夯實(shí),熔融,均化,充壓,和泵出等擠出全過(guò)程的關(guān)鍵作用。
以上的每一個(gè)步驟都對(duì)擠出機(jī)螺桿的耐磨、耐腐蝕性能提出了極大地挑戰(zhàn),恒鼎材料利用熱等靜壓工藝以及粉末成型的技術(shù),通過(guò)對(duì)材料的調(diào)質(zhì)、配,使加工生產(chǎn)后的螺紋元件能夠達(dá)到更高的耐磨、耐腐蝕性能。

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