HIP zur Unterstützung der additiven Fertigung

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HIP und additive Fertigung

Heißisostatisches Pressen (HIP) wird weltweit erfolgreich von Herstellern eingesetzt. HIP wird verwendet, um Poren zu beseitigen und Fehler, , zu beheben und so die Werkstoffeigenschaften erheblich zu verbessern.

Bei typischen Drücken von 400 bis 2070 bar (5800 bis 30 000 psi) und Temperaturen von bis zu 2000°C (3632°F) kann HIP 100 % der maximalen theoretischen Dichte erreichen und Duktilität und Ermüdungsfestigkeit von Hochleistungswerkstoffen verbessern. Bauteile aus dem Metall-3D-Druck, unabhängig von der Methode (EBM, SLM, usw.), profitieren stark von HIP.

Quintus Technologies High Pressure Heat Treatment and Additive Manufacturing
Medical implants defect healing with Quintus Technologies Hot isostatic pressing
Quintus can help you perfect parts in defects with High Pressure Heat Treatment
sample medical implant used in hot isostatic press
Hot Isostatic Pressing offers high performance parts
Example of turbine blade that has been perfected with Quintus
Quintus can help you perfect parts in defects with High Pressure Heat Treatment

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Gleichzeitige HIP und Wärmebehandlung

Quintus Uniform Rapid Cooling (URC™)- und Uniform Rapid Quenching (URQ™)-Öfen bieten eine verkürzte Zykluszeit, höhere Produktivität und einen einzigartigen HIP-Zyklus mit Wärmebehandlung. Die Vorteile sind ein niedrigerer Energieverbrauch, reduzierte Kosten und eine verbesserte Qualitätskontrolle. Der Werkstoff ist außerdem bereit für die nachfolgenden Produktionsschritte, d.h. Bearbeitung, Schleifen, usw.

Für Ermüdungsfestigkeit und Lebensdauer hat die Beseitigung von Poren dramatische Auswirkungen. Wird HIP unter den richtigen Bedingungen durchgeführt, kann eine 10-fache Lebensdauer erzielt werden.

Nachbearbeitung
Mit HIP unter den richtigen Bedingungen, z. B. mit Nachbehandlungsschritten wie dem Spannungsarmglühen, kann der gesamte Zyklus um bis zu 50 % verkürzt werden.

Ein bewährtes Verfahren für additiv gefertigte Teile
Übliche Anwendungen für heißisostatisches Pressen umfassen die Behebung von Fehlern bei AM-Teilen (Beseitigung von Poren), die Verdichtung von Titanpulver und das Diffusionsschweißen unterschiedlicher Metalle oder Legierungen. Die Technologie wird mittlerweile aber auch für neue Anwendungen, wie für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt und zur Wärmebehandlung, verwendet.

Verbesserung von Teilen für die Luft- und Raumfahrtindustrie
Von allen HIP-Anlagen weltweit werden mehr als 50 % zur Verfestigung und Verbesserung der Materialeigenschaften von Titan und anderer Superlegierungen für die Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet. Heute ist HIP das Standardverfahren für die Gewährleistung einer längeren und vorhersagbaren Standzeit von Turbinenschaufeln im Flugzeugtriebwerk.

Ungeachtet der Legierung oder der 3D-Druckmethode (EBM, SLM, usw.) ist HIP der Schlüssel zu besseren Materialeigenschaften und Kostenersparnis aufgrund einer sicheren und effizienten Produktion von hoher Qualität.

Quintus Technologies unique variable cooling and heating rates allow for control quality of mechanical properties

U2RC – Uniform Ultra Rapid Cooling mit unterschiedlichen Belastungen

Variable Kühl- und Aufheizgeschwindigkeiten und Druckstufen ermöglichen eine präzise Kontrolle der Qualität und der mechanischen Eigenschaften der behandelten Teile.

Chart shows High Pressure Heat Treatment improves mechanical defects of Aerospace parts

Verbesserung von Teilen der Luft- und Raumfahrtindustrie

Mit freundlicher Genehmigung von Bodycote

Warum Sie HIP verwenden sollten

100 % theoretische Dichte

  • Längere Lebensdauer
  • Vorhersagbare Lebensdauer
  • Mehr Leichtbau

Verbesserte Materialeigenschaften

  • Verbesserte mechanische Eigenschaften, z. B. hinsichtlich Ermüdung, Verschleiß, Abrieb und Duktilität
  • Verringerte Streuung der Eigenschaften
  • Spannungsabbau von AM-Teilen

Effizientere Produktion im Vergleich zur traditionellen Herstellung

  • AM in Kombination mit HIP kann den Energieverbrauch um bis zu 50 % reduzieren
  • AM in Kombination mit HIP kann die Materialkosten um bis zu 90 % reduzieren

Neue Anwendungsmöglichkeiten für HIP:

  • Automobil- und Luftfahrtindustrie
  • HIP von großen Mengen
  • Wärmebehandlung des Werkstoffs durch Abschrecken
  • Spannungsabbau durch Temperatur und Druck
  • Metallspritzgussteile

HIP Abschreckwerte

Mit URQ können geregelte Abkühlgeschwindigkeiten von bis zu 3000 °C/min durch die Kombination von Druck- und Temperaturregelung erreicht werden,:

  • Wärmebehandlungsschritte können in den HIP-Zyklus miteinbezogen werden
  • Verkürzte Durchlaufzeit
  • Verfahrensschritte wie Spannungsarmglühen können aus der üblichen Verfahrensroutine weggelassen werden, wodurch die Produktivität gesteigert und die Kosten pro Kilogramm gesenkt werden

Vorteile gegenüber herkömmlichen Wärmebehandlungsmethoden:

  • Programmierbare Abkühlkurve mit hoher Genauigkeit
  • Kein Verzug aufgrund reduzierter thermischer Belastungen
  • Keine Reinigung oder Trocknung von Teilen nach dem Abschrecken
  • Geringere Rissbildung

Neue und einzigartige Werkstoffe können hergestellt werden

  • Werkstoffoptimierung
  • Verbesserte Lebensdauer und Duktilität
  • Nicht gießbare Legierungszusammensetzungen

Übliche Anwendungen umfassen

  • Behebung von Fehlern bei AM-Teilen
  • Konsolidierung von Metallpulver- und Keramikteilen
  • Diffusionsschweißen

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