Co to jest prasowanie izostatyczne na gorąco?

Prasowanie izostatyczne na gorąco to proces, w którym całkowita gęstość elementu zostaje zwiększona poprzez usunięcie nadmiaru cieczy i pustych przestrzeni. Zwykle dzieje się to podczas dwuczęściowego procesu, aby zapewnić, że materiał jest strukturalnie zdrowy i jest w stanie wytrzymać ogromne siły pod wpływem naprężeń. Składnik, zwykle proszek, jest najpierw poddawany działaniu ekstremalnych temperatur w celu usunięcia wilgoci, a także stosowana jest silna próżnia, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia, które może zawierać. W tym czasie do zamkniętego środowiska wprowadzane są gazy obojętne, dopóki ciśnienie wewnętrzne nie wytworzy jednolitego metalurgicznego wiązania w cząstkach o wielkości ziarna. Wynikiem procesu prasowania izostatycznego na gorąco jest metaliczny piasek o gęstości bardzo bliskiej 100%, który jest gotowy do formowania w niemal dowolnej formie dla różnych gałęzi przemysłu.

Jednym z najpopularniejszych przykładów prasowania izostatycznego na gorąco jest proces platerowania. Poprzez nasycanie trwałym, rzadkim metalem lub proszkiem metalicznym na zewnątrz znacznie bardziej powszechnego materiału, producenci są w stanie wytwarzać niedrogie przedmioty, które mają dłuższą żywotność, ponieważ są znacznie trwalsze. Chociaż w przeszłości było to w pewnym stopniu osiągalne przez łączenie dwóch różnych metali za pomocą metalurgii, prasowanie izostatyczne na gorąco nie łączy dwóch metali w celu utworzenia stopu. Pozwala to na zastosowanie tego procesu do wielu różnych rodzajów materiałów, które wcześniej były niemożliwe, takich jak metalowe obudowy na ceramice lub plastiku.

Jedną z głównych zalet prasowania izostatycznego na gorąco w wielu gałęziach przemysłu jest duża redukcja ilości zmarnowanych komponentów, co pozwala producentom zaoszczędzić nawet 30% na zakupach materiałów i robocizny. Wcześniejsze konwencjonalne metody skutkowały dużą ilością złomu pozostawionego w końcowych fazach budowy, a ponieważ rzadkie materiały, takie jak węglik wolframu, były bardzo drogie, był to poważny problem. Ponieważ proces ten może odtworzyć bardzo złożone kształty geometryczne w prawie każdej skali, bardzo mało metalu jest tracone podczas końcowego procesu kształtowania.

Pierwsze wdrożenia procesu prasowania izostatycznego na gorąco pochodzą z 1955 roku, a ich celem było wytworzenie złożonych, jednorodnych materiałów, których nie można by uzyskać w inny sposób przez spajanie lub spajanie. Chociaż technologia ta została pierwotnie stworzona do obsługi przemysłu lotniczego w celu ochrony przed zewnętrznym ciśnieniem wywieranym na statki kosmiczne, szybko stała się popularna również w przemyśle naftowym, motoryzacyjnym i medycznym. Nawet silniki rakietowe i satelity dalekiego kosmosu są konstruowane przy użyciu tego procesu, ponieważ po prostu nie ma innego sposobu na zrobienie ich z większą trwałością. Ponieważ liczba kształtów i rozmiarów, które można stworzyć, jest prawie nieograniczona, prasowanie izostatyczne na gorąco powinno nadal pozostać popularną alternatywą w wielu odrębnych branżach.