Η διαδικασία εκτύπωσης μετάλλου δεν έχει ακόμη φτάσει στο σημείο όπου η κατασκευή είναι άψογη και οι σημερινοί καλύτεροι πωλητές εξοπλισμού αγωνίζονται να αντιμετωπίσουν πλήρως τα προβλήματα της εξάτμισης, της οξείδωσης, της σφαιροειδούς και της θερμικής παραμόρφωσης που υπάρχουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εκτύπωσης. Παρόλο που η πυκνότητα, η αντοχή και η επιφάνεια της ποιότητας των εξαρτημάτων μπορούν να φτάσουν σε σχετικά ιδανικό επίπεδο, αλλά για την εκτύπωση μετάλλων, ειδικά τα μέρη της διαδικασίας SLM εξακολουθούν να είναι επιρρεπείς σε διατήρηση των πόρων και των προβλημάτων ρωγμών, τα άμεσα κατασκευασμένα μέρη πρέπει να επεξεργαστούν με τη βοήθεια παραδοσιακών μέσων, συμπεριλαμβανομένης της πυκνότητας και της ανακούφισης του στρες και ούτω καθεξής.
Μεταξύ αυτών των μεθόδων μετα-επεξεργασίας, το Hot Isostatic Pressing είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό βήμα που δεν μπορεί να παραλειφθεί τόσο στην αεροδιαστημική όσο και στις ιατρικές εφαρμογές. Η θερμική ισοστατική πίεση (ισχίο για σύντομο χρονικό διάστημα) είναι να τοποθετηθεί το προϊόν σε ένα κλειστό δοχείο, να ασκήσει ίση πίεση προς όλες τις κατευθύνσεις προς το προϊόν και ταυτόχρονα να εφαρμόσει υψηλή θερμοκρασία, υπό τη δράση υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης, το προϊόν μπορεί να συγκεντρωθεί και να πυκνώσει. Λοιπόν, τι συνεπάγεται η καυτή ισοστατική διαδικασία πιεστικής;
1. Η πυκνότητα εξαλείφει τα ελαττώματα
Στην αντοχή υλικού μεταλλικού υλικού υψηλής θερμοκρασίας είναι πολύ χαμηλή, εξαιρετική πλαστικότητα, υπάρχουν τρύπες στην περιοχή του μετάλλου από το ρόλο της εξωτερικής παραμόρφωσης της πλαστικής πίεσης αερίου, οι τρύπες στην περιοχή του μετάλλου σε επαφή μεταξύ τους μεταλλουργική συγκόλληση εμφανίζονται έτσι ώστε οι τρύπες να εξαφανιστούν, όλα τα μέρη της πυκνοποίησης μπορούν να ολοκληρωθούν.
2. βελτίωση της οργάνωσης και της μορφολογίας
Η θέρμανση υψηλής θερμοκρασίας της διαδικασίας θερότητας ισοστατικής πίεσης είναι ισοδύναμη με την ανόπτηση, η οποία μπορεί να εξαλείψει την οργάνωση υπερψυχής ή τον υπο-σταθερό οργανισμό που σχηματίζεται λόγω της ταχύτητας γρήγορης ψύξης στη διαδικασία SLM και μετασχηματισμού της οργάνωσης για να σχηματίσει τη μορφή ανόπτησης υψηλής θερμοκρασίας.
3. Βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων
Οι μηχανικές ιδιότητες του υλικού πριν και μετά την καυτή ισοστατική πίεση αλλάζουν επίσης σημαντικά. Είτε SLM είτε EBM, ζεστό ισοστατικό πάτημα μετά την αντοχή του υλικού έχει την τάση να μειωθεί, η πλαστικότητα θα αυξηθεί, ειδικά για τα υλικά της διαδικασίας SLM πιο προφανή. Η σκληρότητα του υλικού αλλάζει επίσης με το ισχίο και η σκληρότητα μειώνεται κατά 5-10% μετά το ισχίο. Συνολικά, η καυτή ισοστατική πίεση μπορεί να βελτιώσει την ανθεκτικότητα και την αντίσταση στην επέκταση της ρωγμής κόπωσης του υλικού.
Διαπιστώθηκε ότι η καυτή ισοστατική πίεση ήταν επίσης αποτελεσματική στη μείωση του πορώδους της δομής του πλέγματος, με το μέγεθος των κυττάρων των 4 mm να δείχνει μεγαλύτερη απόκριση στο ισχίο, με μείωση κατά 40% στην αναλογία κενού προς όγκο, σε σύγκριση με μόνο μείωση 22% στην αναλογία κενού προς όγκο για το δείγμα μεγέθους 2 mm. Παρατηρήθηκαν επίσης αλλαγές πορώδους βάσει του μεγέθους των κυττάρων των δειγμάτων. Το πορώδες του δείγματος ισχίου με κύτταρο 4 mm μειώθηκε κατά 57% και το πορώδες του δείγματος με μέγεθος κυττάρων 2 mm μειώθηκε κατά 44%.
Οι κοινές εφαρμογές του θερμού ισοστατικού συμπίεσης περιλαμβάνουν επισκευή ελαττωμάτων (σύντηξη πόρων) πρόσθετα κατασκευασμένα μέρη, πυροσυσσωμάτωση σκόνης και διάχυση διάχυσης διαφορετικών τύπων μετάλλων ή κραμάτων. Για τις εφαρμογές αεροδιαστημικής, ιατρικής και θαλάσσιου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί αυτή η τεχνολογία για τη βελτιστοποίηση των ιδιοτήτων των υλικών και την αύξηση της διάρκειας ζωής. Και ένα ενιαίο καυτό ισοστατικό πιεστήριο μπορεί να εξυπηρετήσει πολλούς εκτυπωτές.
Η ανισοτροπία των ιδιοτήτων κατάγματος των 3D τυπωμένων κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας επηρεάζει την περαιτέρω εφαρμογή τους στο πεδίο της αεροδιαστημικής, η οποία σχετίζεται στενά με τη μορφολογία των κόκκων του υλικού, την κατάσταση των ορίων των κόκκων καθώς και τη μορφολογία και τη θέση των κατακρημνισμένων φάσεων. Μετά την πρόσφατα σχεδιασμένη καυτή ισοστατική πίεση + διάλυμα + γήρανση μετά τη θεραπεία, οι ιδιότητες εφελκυσμού της θερμοκρασίας του δωματίου του IN718 υψηλής θερμοκρασίας κράματος για τις κατακόρυφες και τις οριζόντιες ώρες που κατασκευάζονται από το LPBF διατηρεί πρότυπα.
Παρόλο που η καυτή ισοστατική πίεση μπορεί να εξαλείψει τα εσωτερικά ελαττώματα, η χρήση αυτής της τεχνολογίας εξακολουθεί να υπόκειται σε ορισμένες προϋποθέσεις και δεν είναι κατάλληλη για οποιοδήποτε μέρος, το χαρτί αποκαλύπτει μόνο τα πλεονεκτήματα της καυτής ισοστατικής πίεσης. Η βασιζόμενη στα μέσα μετα-επεξεργασίας για την επίλυση των εσωτερικών ελαττωμάτων της εκτύπωσης μετάλλων είναι μόνο ένας τρόπος, η ανάπτυξη της τεχνολογίας θα πρέπει επίσης να προσαρμοστεί από την εσωτερική διαδικασία, μέχρι την κατεύθυνση χωρίς ελαττώματα.
