La solución definitiva de tratamiento por calor

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Solución definitiva de tratamiento por calor

La prensa isostática en caliente (HIP) es una tecnología probada para el tratamiento por calor, la consolidación del polvo y la eliminación de la porosidad en las piezas de fundición. HIP se puede aplicar en metales, cerámicos, compuestos y plásticos. 

Con presiones típicas de 400 a 2070 barias (de 5800 a 30 000 psi) y temperaturas de hasta 2000 °C (3632 °F), HIP puede alcanzar 100 % de la densidad teórica máxima y mejorar la ductilidad y la resistencia a la fatiga de los materiales de alto rendimiento críticos. Los componentes suelen tener una configuración de acabado final o casi final. 

Las aplicaciones comunes para el prensado isostático en caliente incluyen reparación de defectos de fundición, consolidación de piezas de polvo metálico y cerámico o unión por difusión. La tecnología se está expandiendo a nuevas aplicaciones, como piezas de fundición muy grandes y P/M de revestimientos HIP muy grandes a sólidos o P/M a componentes que sufren desgaste de P/M. Otras áreas incluyen piezas moldeada por inyección y piezas P/M grandes para reemplazar las piezas forjadas con mayores plazos de entrega.

High Pressure Heat Treatment Solutions with Quintus Technologies
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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HIP y tratamiento por calor simultáneos

La tecnología Uniform Rapid Cooling (URC™) de Quintus y los hornos opcionales Uniform Rapid Quenching (URQ™) pueden disminuir el tiempo de los ciclos, aumentar la productividad y proporcionar un único ciclo HIP que incluye tratamiento por calor. Permiten disminuir el consumo de energía, reducir los costos y mejorar el control de calidad, y los materiales están listos para las siguientes etapas de producción; es decir, mecanizado, pintura, etc.

La eliminación de los poros afecta considerablemente la fatiga en cuanto a los niveles de tensión y la cantidad de ciclos antes de producirse una falla. Con el prensado isostático en caliente en las condiciones adecuadas se puede lograr una mejora hasta diez veces mayor.

Postratamiento
Si se aplican las condiciones adecuadas en el HIP y los pasos de postratamiento, como un horno de alivio de tensión, los tiempos totales de los ciclos pueden reducirse en un 50 %.

Un proceso probado para las piezas de fabricación aditiva
Las aplicaciones comunes para el prensado isostático en caliente incluyen reparación de defectos de piezas AM (eliminación de poros), consolidación de polvo de titanio y unión por difusión para metales diferentes o aleaciones. La tecnología se está expandiendo a nuevas aplicaciones para aplicaciones aeroespacial y de tratamiento por calor.

Mejora de piezas para la industria aeroespacial
De todas las instalaciones de HIP del mundo, más de la mitad se usan para consolidar y mejorar las propiedades de los materiales de titanio y superaleaciones en la industria aeroespacial. Actualmente, HIP es el procedimiento estándar para lograr mayor vida útil y predictiva de las aspas de los ventiladores en los motores de las aeronaves.

Independientemente del sistema de aleación o el método de impresión 3D (EBM, SLM, etc.), HIP es la opción para optimizar las propiedades de materiales y ahorrar costos para lograr una producción segura y eficiente de alta calidad.

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

U2RC – Uniform Ultra Rapid Cooling con diferentes presiones

Los niveles variables de presión y velocidades de calentamiento y enfriamiento permitirán controlar con precisión la calidad y las propiedades mecánicas de las piezas tratadas.

URQ – Uniform Rapid Quenching

Un caso práctico sobres los beneficios de URQ. Se trataba de mejorar las propiedades de los materiales desde un hierro dúctil de alta resistencia austemplado y fundido mediante el control del proceso de enfriamiento.

Por qué debe utilizar HIP

Razones por las que debe utilizar HIP

100 % de densidad teórica

  • Mayor vida útil
  • Vida útil predictiva
  • Diseños más livianos o de poco peso

Propiedades del material mejoradas

  • Mayor propiedades mecánicas, como fatiga, desgaste y abrasión
  • Menor dispersión en propiedades mecánicas
  • Mayores propiedades de corrosión

Producción más eficiente

  • Menor índice de desperdicio
  • Acabado casi final para lograr la tolerancia precisa

HIP se está expandiendo a nuevas aplicaciones, como:

  • Piezas de fundición muy grandes
  • P/M de revestimientos HIP muy grandes a sólidos o P/M a componentes que sufren desgaste de P/M
  • Piezas moldeadas por inyección de metal
  • Piezas P/M grandes para reemplazar las piezas forjadas con mayores plazos de entrega
Examples of parts created with Quintus High Pressure Heat Treatment

Valores de templado de HIP

Se pueden lograr velocidades de enfriamiento controladas de hasta 3000 °C/min combinando las posibilidades de control de presión y temperatura que puede ofrecer el URQ:

  • En el ciclo de HIP se pueden incluir los pasos del tratamiento por calor
  • Se reducen los plazos
  • Se pueden eliminar pasos del proceso habitual, como el alivio de tensión, para aumentar la productividad y reducir los costos y el peso

Beneficios comparados con los métodos de tratamiento por calor convencional:

  • Distribución de la temperatura programable con buena precisión
  • No hay distorsión debido a una disminución de la tensión térmica
  • No requiere limpieza ni secado de las piezas luego del templado
  • Menor agrietamiento

Se pueden lograr materiales nuevos y únicos

  • Optimización del material
  • Fatiga y ductilidad mejoradas
  • Composiciones de aleación no fundibles

Entre las aplicaciones comunes se incluyen

  • Reparación de defectos de fundición
  • Consolidación de piezas de polvos cerámicos y metálicos
  • Unión por difusión

Uniform Rapid Quenching para cabezas de martillo – 500 °C/min

Quintus Uniform Rapid Quenching technology of a hammerhead at 500C/min

Debido a la alta presión, el templado en una HIP evita el estrés térmico, las deformaciones o el agrietamiento de las piezas, en comparación con el templado en aceite o agua.

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