Metall 3D -utskriftsprocessen har ännu inte nått den punkt där tillverkningen är felfri, och dagens bästa utrustningsleverantörer kämpar för att fullt ut ta itu med problemen med förångning, oxidation, sfäroidisering och termisk deformation som finns under utskriftsprocessen. Även om densitet, styrkan och ytkvaliteten hos delar kan nå en relativt idealisk nivå, men för metallutskrift, är särskilt SLM -processdelar fortfarande benägna att behålla porerna och stresssprickproblem, måste direkt tillverkade delar bearbetas med hjälp av traditionella medel, inklusive densifiering och, stressavlastning och så vidare.
Bland dessa efterbehandlingsmetoder är het isostatisk pressning ett oerhört viktigt steg som inte kan utelämnas i både flyg- och medicinska tillämpningar. Termisk isostatisk pressning (höft för kort) är att placera produkten i en stängd behållare, applicera lika tryck i alla riktningar på produkten och samtidigt applicera hög temperatur, under verkan av högt temperatur och högt tryck, kan produkten sintras och tät. Så vad innebär den heta isostatiska pressningsprocessen?
1. Densifiering eliminerar defekter
I metallmaterialet med hög temperatur är metallstyrkan mycket låg, utmärkt plasticitet, det finns hål i metallområdet genom rollen som extern gastryckplastisk deformation, hål i metallområdet i kontakt med varandra metallurgisk bindning inträffar så att hålen försvann, alla delar av densifieringen kan slutföras.
2. Förbättring av organisation och morfologi
Uppvärmningen av den heta isostatiska pressningsprocessen är ekvivalent med glödgning, vilket kan eliminera den överkylningsorganisationen eller den understabila organisationen som bildas på grund av den snabba kylhastigheten i SLM-processen och omvandla organisationen för att bilda den högtemperaturen glödande form.
3. Förbättring av mekaniska egenskaper
De mekaniska egenskaperna hos materialet före och efter varm isostatisk pressning förändras också avsevärt. Oavsett om SLM eller EBM, het isostatisk pressning efter materialets styrka har en tendens att minska, kommer plasticiteten att stiga, särskilt för SLM -processmaterial mer uppenbara. Materialets hårdhet förändras också med höft, och hårdheten minskar med 5-10% efter höft. Sammantaget kan varm isostatisk pressning förbättra segheten och motståndet mot trötthetssprickans förlängning av materialet.
Det konstaterades att varm isostatisk pressning också var effektiv för att minska porositeten i gitterstrukturen, med 4 mm cellstorlek som visade ett större svar på höft, med ett 40% -reduktion i det tomrum-till-volymförhållandet, jämfört med endast en 22% reduktion i tomrum-till-volymförhållandet för 2 mm cellstorleksprov. Porositetsförändringar baserade på cellstorleken på proverna observerades också. Porositeten i höftprovet med en 4 mM -cell reducerades med 57% och provets porositet med en 2 mm cellstorlek minskades med 44%.
Vanliga tillämpningar av varmisostatisk pressning inkluderar defektreparation (porfusion) av tillsynsmässiga tillverkade delar, pulver sintring och diffusionsbindning av olika typer av metaller eller legeringar. För flyg-, medicinska och marina applikationer är det nödvändigt att använda denna teknik för att optimera materialegenskaperna och öka en del av en del av en del. Och en enda het isostatisk pressmaskin kan betjäna flera skrivare.
Anisotropin av sprickegenskaperna hos 3D -tryckta högtemperaturlegeringar påverkar deras ytterligare tillämpning i flyg- och rymdfältet, som är nära besläktat med kornmorfologin i materialet, tillståndet för korngränserna samt morfologin och platsen för de utfällda faserna. After the newly designed hot isostatic pressing + solution + aging post-treatment, the room-temperature tensile properties of IN718 high-temperature alloy for both vertical and horizontal specimens manufactured by LPBF are maintained at a high level, and the average high-temperature fracture life at 650 degree and 690MPa reaches 173 and 131 hours, respectively, which meets the requirements of the relevant standarder.
Även om varmisostatisk pressning kan eliminera interna defekter, är användningen av denna teknik fortfarande föremål för ett antal förhållanden och inte är lämplig för någon del, uppsatsen avslöjar endast fördelarna med het isostatisk pressning. Att förlita sig på efterbehandlingsmedel för att lösa de interna defekterna för metalltryck är bara ett sätt, utvecklingen av teknik bör också justeras från den interna processen, till riktning mot inga defekter.
