Wpisy oznaczone jako: hipowanie


Podstawy teoretyczne prasowania izostatycznego

Wolframowe dysze rakiet

Wolframowe dysze rakiet

Prasy izostatyczne są używane do wielu zastosowań od napraw odlewów po produkcję ceramicznych kul łożyskowych. Proces może być zimno- ciepło- lub wysokotemperaturowy. Niskotemperaturowe prasowanie izostatyczne (z ang. Cold Isostatic Pressing – CIP) jest używane do wstępnego formowania z proszków, które później są prasowane lub prasowane w wysokiej temperaturze (z ang. Hot Isostatic Pressing – HIP).
Niskotemperaturowe prasy izostatyczne dzielą się na dwa typy: na mokro (z ang. wet-bag) i na sucho (dry-bag). W prasie na mokro zbiornik ciśnieniowy wypełniony jest wodą a gumowy worek (membrana) jest wyciągana po każdym cyklu i wypełniana. Ten system jest stosowany kiedy traktujemy duże lub różne części a także całe zespoły. System suchy to zintegrowany ze zbiornikiem worek (membrana) a najlepsze wykorzystanie to produkcja wielkoseryjna. Metoda sucha jest ograniczona do mniejszych części o mniej skomplikowanym kształcie, które można łatwo wyjąć oraz może być zautomatyzowana od wypełniania proszkiem do wyjęcia produktu z komory.

Największym atutem prasowania izostatycznego jest jednorodne zagęszczenie, które skutkuje przewidywalnym i powtarzalnym skurczem podczas dalszego procesu spiekania.

Endoprotezy z tytanu

Endoprotezy z tytanu

Obróbka małych części jednoosiowe prasowanie hydrauliczne (konwencjonalna metoda) jest, powiedzmy, zadowalające lecz podczas produkcji długich rur lub kompleksowych części, tarcie matrycowe skutkuje nierównomiernym zagęszczeniem i w tym właśnie zastosowaniu wykorzystuje się prasy izostatyczne. Większość procesów zimnego prasowania przebiega przy użyciu spoiwa by wspomagać utrzymanie kształtu, w późniejszym etapie spiekania lub wypalania spoiwo ulatnia się.

Źródło:
www.aiphip.com

Strona w trakcie budowy


Zastosowanie prasowania izostatycznego

Metale

Odlewy aluminium –> proces wysokotemperarurowego prasowania (z ang. Hot Pressing lub Hot Isostatic Pressing) pozwala na zamknięcie porowatych/pustych przestrzeni w metalu metalu przez co odlewy mają ulepszone właściwości oraz spełniają najwyższe wymagania stawiane przez badania X-RAY NDT (badania nieniszczące z ang. Not Destructive Testing). Z reguły proces prowadzony w próżni.

Odlewy tytanu –> proces pozwala na zamknięcie pustych przestrzeni i pęknięć by podwyższyć właściwości zmęczeniowe i pozwolić na przewidywanie pracy odpowiednią ilość cykli dla części odpowiedzialnych.

Superstopy –> części są produkowane bezpośrednio z proszku. Zyskujemy w tym przypadku na ograniczeniu obróbki mechanicznej a produkty mają podwyższone właściwości, kompleksową możliwość kształtowania oraz czystość materiału.

Metale szlachetne –> złoto i platyna mogą być hipowane w celu zamknięcia por i by polepszyć właściwości oraz by tworzyć komponenty i stopy możliwe do stworzenia tylko przez proces metalurgii proszków.

Metale trudnotopliwe –> wolfram, molibden, niob i inne trudnotopliwe pierwiastki mogą być spiekane z proszków i mieć gęstość zbliżoną do teoretycznej. HIPowanie pozwala również na łączenie materiałów podobnych jak i różnych.

Proszki metalowe –>  takie jak chrom, beryl i podobne mogą mieć znacznie większa czystość podczas procesu HIPowania z proszków.

Ceramika

Tlenki –> tlenek glinu i dwutlenek cyrkonu są rutynowo ulepszane cieplnie prze HIPowanie. Poprawienie gęstości produktu przynosi korzyści w postaci większej wytrzymałości i odporności na pękanie.

Azotki –> azotek krzemu jest jednym z najbardziej obiecujących materiałów poddawanych procesowi ulepszania cieplnego przez HIPowanie. Właściwości zmęczeniowe oraz wytrzymałość na pełzanie są po procesie zwiększone. Wysokotemperaturowe prasowanie jest jedną z niewielu metod, którą można wyprodukować azotek krzemu SiN4.

Węgliki –>węgliki wolframu i krzemu są HIPowane rutynowo w celu podwyższenia udarności.

Kompozyty

Istnieje wiele kompozytów, które posiadają zarówno ceramiczne jak i metalowe osnowy, które są HIPowane.
Zdolność do zagęszczania i wiązania różnych materiałów o znacznie odmiennej temperaturze topnienia to unikalna cecha oferowana wyłącznie przez wysokotemperaturowe prasowanie izostatyczne (w wysokim ciśnieniu).

Zastosowanie w produkcji:

  • Cyrkonowe ostrza no noży
  • Cyrkonowe implanty biomedyczne, w tym kolana, biodra, zęby, części ucha
  • Cyrkonowe trzpienie i uszczelnienia pompy
  • Tlenku cyrkonu na uszczelniacze do napojów
  • Aluminiowe izolatory
  • Tygle z tlenku glinu
  • Aluminiowe substraty do mikroprocesorów
  • Aluminiowe części zaworu
  • Aluminiowe przezroczyste wzmocnienia do aparatów ortodontyczny
  • Kule do łożysk z azotku krzemu
  • Zawory z azotku krzemu
  • Łopatki turbosprężarek z azotku krzemu
  • Podkładki oporowe do silników odrzutowych z azotku krzemu
  • Tarcze hamulców tarczowych z azotku krzemu
  • Węglik krzemu do zbrojenia
  • Węglik krzemu na narzędzia skrawające
  • Węglik krzemu na dysze
  • Piezoelektryczne przetworniki ultradźwiękowe (HIPowane w atm. tlenu)
  • Tytanian baru stosowany na liczne części magnetyczne
  • Ferryty na głowice magnetyczne
  • Wolframowe dysze rakiet
  • Węglik wolframu stosowany do odwiertów naftowych
  • Węglik wolframu stosowany na dysze do cięcia wodą
  • Węglik wolframu stosowany na części zużywalne
  • Węglik wolframu stosowany na kije do golfa
  • Super stopy stosowane na maszyny do walcowania
  • Super stopy stosowane na koła pociągów
  • Super stopy stosowane na łopatki turbin
  • Super stopy stosowane na ortopedyczne implanty bioder i kolan
  • Tytanowe odlewy na obudowy zaworów
  • Ulepszanie odlewów tytanowych na części silników odrzutowych
  • Beryl stosowany na lustra teleskopu
  • Struktura berylu stosowana na żyroskopy i systemy naprowadzania
  • Magnetyczne metale ziem rzadkich
  • Polietylen o bardzo dużej masie cząsteczkowej stos. na implanty ortopedyczne
  • Spinele stosowane w przemyśle szkła
  • Mieszanki zeolitu do likwidowania odpadu radioaktywnego (beton, ceramika)
  • Wiązanie paliwa jądrowego z odmiennymi metalami
  • Azotan krzemu stosowany na noski stożkowe rakiet
  • Zagęszczanie  i impregnacja grafitu by polepszyć własności
  • Zagęszczanie wirników turbosprężarek odlanych z aluminium i tytanu
  • HIPowanie odlewów Al stosowanych na przeciwwybuchowe obudowy
  • Hipowanie odlewów Al (tłoków silników Diesla)
  • Obróbka cieplna odlewów Al stos. na małe części maszyn
  • Nasycanie węglem tarcz sprzęgła, hamulców, stożków rakiet
  • Ulepszanie stali w celu większej gęstości części wytwarzanych z proszku (obudowy alternatorów)
  • Tworzenie porowatych pian
  • HIPowanie dwutlenku cyny i tlenku indu do wytwarzania targetów rozpylających do wyświetlaczy panelowych
  • Prasowanie nakrętek i szpilek z molibdenu
  • HIPowanie części pracujących w wodzie morskiej
  • Złoto i platyna stosowana na targety
  • Złoto i platyna do produkcji biżuterii
  • Super przewodzące  materiały ceramiczne (HIPowane w atm. tlenu)
  • Fluorki stosowane w laserach
  • Azotek krzemu stos. na noski pocisków
  • Azotek krzemu stos. na wkładki narzędzi skrawających

Źródła:
www.aiphip.com


Niskotemperaturowe prasy izostatyczne

** Pompy napędzane pneumatycznie dostępne są w wielu róznych typach zależnie od decyzji klienta.

MODEL

ŚREDNICA

DŁUGOŚĆ

CIŚNIENIE

POMPA**

ZAMYKANIE

AIP3-12-60C

75 mm

300 mm

4140 bar

Pneumatyczna

Gwint

AIP3-12-60CPA

75 mm

300 mm

4140 bar

Pneumatyczna

Pin

AIP4-16-30C

100 mm

400 mm

2070 bar

Pneumatyczna

Gwint

AIP4-16-60CPA

100 mm

400 mm

4140 bar

Pneumatyczna

Pin

AIP6-20-30C

150 mm

500 mm

2070 bar

Pneumatyczna

Gwint

AIP6-20-60CPA

150 mm

500 mm

4140 bar

Pneumatyczna

Pin

AIP8-20-60CPA

200 mm

500 mm

4140 bar

10 hp

Pin

AIP8-24-30C

200 mm

600 mm

2070 bar

Pneumatyczna

Breech

AIP8-24-60CPA

200 mm

600 mm

4140 bar

10 hp

Pin

AIP12-36-30C

300 mm

900 mm

2070 bar

10 hp

Breech

AIP12-36-60C

300 mm

900 mm

4140 bar

10 hp

Breech

AIP16-48-30C

400 mm

1200 mm

2070 bar

20 hp

Breech

AIP24-60-30C

600 mm

1500 mm

2070 bar

40 hp

Breech


Wysokotemperaturowe prasy izostatyczne

* Temperatury w tabeli przedstawione dla standardowych pieców grafitowych. Na zapytanie inne specjalne piece (np. molibdenowy lub platynowy).

MODEL

ŚREDNICA

DŁUGOŚĆ

TMPERATURA*

CIŚNIENIE

KOMPRESOR

AIP6-30H

75 mm

125 mm

2200 oC

2070 bar

3 hp

AIP8-30H

100 mm

200 mm

2200 oC

2070 bar

5 hp

AIP10-30H

150 mm

250 mm

2200 oC

2070 bar

5 hp

AIP12-30H

175 mm

300 mm

2200 oC

2070 bar

10 hp

AIP14-30H

200 mm

350 mm

2000 oC

2070 bar

10 hp

AIP16-30H

250 mm

400 mm

2000 oC

2070 bar

10 hp

AIP18-30H

300 mm

450 mm

2000 oC

2070 bar

20 hp

AIP24-30H

450 mm

750 mm

2000 oC

2070 bar

20 hp

AIP28-30H

550 mm

900 mm

1800 oC

2070 bar

40 hp

AIP32-30H

625 mm

1200 mm

1800 oC

2070 bar

80 hp

AIP40-30H

800 mm

1500 mm

1800 oC

2070 bar

100 hp


Prasy izostatyczne HIP / CIP

Wspierana przez wyszkoloną kadrę firma Wichary Technologies dostarcza do przemysłu i ośrodków naukowo-badawczych najnowocześniejsze urządzenia i technologie do produkcji i badań. Jednym z dostawców tego typu urządzeń o wysokich parametrach ciśnienia i temperatury jest lider na rynku produkcji pras izostatycznych Amerykańska firma AiP (American Isostatic Presses Inc.).

Prasowanie izostatyczne ma na celu kompresję/zagęszczanie metalu, ceramiki lub kompozytów w celu poprawienia własności w zakresie wytrzymałości i żywotności oraz zniwelowaniu mikro por. Przykładami elementów wytwarzanych przy udziale tej technologii są osłony turbin, łopatki w silnikach odrzutowych lub protezy stawu biodrowego. Więcej teorii z zakładce: Prasowanie izostatyczne podstawy teoretyczne.

    Ostatnia instalacja tego typu urządzeń została przeprowadzona przez naszą firmę we współpracy z AIP w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie w 2010′. Czytaj więcej…

    Strona w trakcie budowy…