HIP respalda la industria MIM

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HIP respalda la industria de moldeado por inyección de metal

Durante décadas, el prensado isostático en caliente (HIP) ha sido usado exitosamente por fabricantes de todo el mundo. HIP se usa para eliminar los poros y los defectos; es decir, poros, óxidos y carburos, y aumentar considerablemente las propiedades de los materiales.

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. HIP aporta beneficios a los componentes después de la sinterización de MIM, independientemente del método de eliminación del ligante que se use.

Un proceso probado para las piezas de moldeado por inyección de metal (MIM)

Las aplicaciones comunes para el prensado isostático en caliente incluyen reparación de defectos de piezas MIM (eliminación de poros), consolidación de polvo metálico y unión por difusión para metales diferentes o aleaciones. La tecnología se está expandiendo a nuevas aplicaciones para aplicaciones de armas de fuego y tratamiento por calor.

Quintus Technologies High Pressure Heat Treatment and MIM Industry
sample body assembly perfected on Quintus HIP
Ensamblaje de carrocería
Sample Sports Watch MIM part perfected on Quintus HIP
Cajas de relojes deportivos
Trigger Guard Part perfected on Quintus HIP
Guardamontes
Open center impeller MIM part perfected on Quintus HIP
Impulsor central abierto
Handcuff parts perfected on Quintus press
Piezas de esposas
Gun Safety lock parts post processed on Quintus HIP
Piezas de trabas de seguridad de armas

Fotografías cortesía de MPIF

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Quintus Technologies High Pressure Heat Treatment and MIM Industry
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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 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.

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.

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

Mejora de piezas para la industria aeroespacial

Cortesía de Bodycote

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, abrasión y elongación
  • Menor dispersión en propiedades de material
  • Alivio de tensión de las piezas MIM

Producción más eficiente frente a la fabricación tradicional<br/>

  • MIM combinado con HIP puede reducir el consumo de energía hasta un 50 %
  • MIM combinado con HIP puede reducir los costos de material hasta un 90 %

HIP se está expandiendo a nuevas aplicaciones, como:

  • Industrias automotriz y aeroespacial
  • HIP de volúmenes grandes
  • Tratamiento por calor del material mediante templado
  • Alivio de tensión por temperatura y presión
  • Piezas MIM; es decir, armas de fuego, relojes, automóviles, electrónica de consumo, etc.
MIM gun revolver parts made on Quintus HIP

Piezas de revólveres de MIM
Fotografía cortesía de MPIF

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 piezas MIM (eliminación de poros)
  • Consolidación de piezas de polvos cerámicos y metálicos
  • Unión por difusión

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