Le HIP à l'appui de la fabrication additive

Regardez notre dernière vidéo sur le traitement thermique à haute pression pour la fabrication additive

Le HIP et la fabrication additive (FA)

La compaction isostatique à chaud (CIC HIP) est utilisé avec succès par des fabricants dans le monde entier. Le CIC / HIP sert à éliminer les pores et les cavités, afin d’augmenter considérablement les caractéristiques des matériaux.

Sous des pressions typiques entre 400 et 2 070 bar (entre 5 800 et 30 000 psi) et des températures allant jusqu’à 2 000 °C (3 632 °F), les matériaux peuvent atteindre 100 % de sa densité théorique maximum Ainsi, la CIC/HIP sert à augmenter la ductilité et la résistance à la fatigue des matériaux haute gamme .Les composants de l’impression en 3D, peu importe la méthode particulière (EBM, FSL, etc.), bénéficient énormément de l’emploi de la méthode 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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HIP et traitement thermique simultanés

Les fourneaux URC™ (Uniform Rapid Cooling) et URQ™ (Uniform Rapid Quenching) optionnel peuvent réduire les durées de cycles, augmenter la productivité et permettre un cycle HIP unique qui comprend le traitement thermique. Les avantages sont la réduction de la consommation d’énergie, la réduction des coûts, l’amélioration du contrôle de la qualité, et le fait que le matériau soit prêt pour les étapes de production suivantes : usinage, polissage, etc.

L’élimination des pores a un impact considérable sur la durée de vie du produit en matière de niveaux de stress et nombre de cycles avant la rupture. L’emploi de la méthode HIP dans des conditions adéquates peut multiplier par dix la longevité de pièces.

Post-traitement
En appliquant les bonnes conditions lors des étapes suivant le traitement HIP, comme vous le feriez dans un fourneau de détensionnement, vous pouvez réduire le temps de production de 50 %.

Un procédé éprouvé pour les pièces de fabrication des additifs
Les applications courantes de la compaction isostatique à chaud incluent la compaction de défauts des pièces FA (élimination des pores), la consolidation de la poudre de titane et le soudage par diffusion des métaux ou alliages différents. La technologie se lance dans de nouvelles applications, telles que les applications aéronautiques, ainsi que le traitement thermique.

Amélioration des pièces pour le secteur de l’aéronautique
De toutes les installations HIP dans le monde, plus de 50 % d’entre elles sont utilisées pour consolider et améliorer les propriétés de matériaux du titane et des superalliages pour le secteur de l’aéronautique. Aujourd’hui, le HIP est la procédure standard employée pour prolonger et permettre de prédire la durée de vie des hélices d’un moteur d’aéronef.

Peu importe l’alliage ou la méthode d’impression en 3D (EBM, FSL, etc.), le HIP est la solution idéale pour l’optimisation des propriétés de matériaux et la réduction des coûts afin d’assurer une production sûre et efficace de haute qualité.

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

URC – Uniform Rapid Cooling avec différentes pressions

Des niveaux de pression et taux de refroidissement et de réchauffement variables permettent de contrôler avec précision la qualité et les propriétés mécaniques des pièces traitées.

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

Optimisation des pièces pour le secteur de l'aéronautique

Fourni par Bodycote

Pourquoi employer la méthode HIP

100 % de la densité théorique

  • Durée de vie prolongée
  • Durée de vie prévisible
  • Conceptions plus légères

Meilleures propriétés de matériaux

  • Propriétés mécaniques renforcées, p. ex. : fatigue, usure, abrasion et ductilité
  • Ecart-type réduite des propriétés
  • Détensionnement des pièces FA

Production plus efficace par rapport à la fabrication traditionnelle

  • La FA combiné au HIP peut réduire la consommation énergétique jusqu’à 50 %
  • La FA combiné au HIP peut réduire les coûts de matériaux jusqu’à 90 %

Le HIP se lance dans de nouvelles applications telles que:

  • Les secteurs automobile et de l’aéronautique
  • Le traitement HIP à volume important
  • Le traitement thermique de matériaux par refroidissement
  • Le détensionnement par température et par pression
  • Pièces moulées par injection de métal (MIM)

Bénéfices de traitement thermique par CIC/HIP

Vous pouvez atteindre des taux de trempe contrôlés jusqu’à 3 000 °C/min en combinant les possibilités de contrôle de pression et de température qu’offre le fourneau URQ :

  • Les étapes de traitement thermique peuvent être incluses dans le cycle HIP
  • Temps de fabrication raccourci
  • Des étapes du procédé, telles que le détensionnement, peuvent être enlevées du procédé habituel pour augmenter la productivité et réduire le coût/kg

Avantages par rapport aux méthodes de traitement thermique traditionnelles :

  • Distribution de température programmable avec une bonne précision
  • Aucune distorsion entraînée par la réduction des contraintes thermiques
  • Aucun nettoyage ou séchage des pièces suite au refroidissement
  • Réduction des fissures

Possibilité d’obtenir de nouveaux matériaux uniques

  • Optimisation des matériaux
  • Amélioration de la résistance à la fatigue et de la ductilité
  • Composés d’alliages non coulables

Les applications courantes incluent

  • La correction de défauts des pièces FA
  • La consolidation des pièces de poudres métalliques et céramiques
  • Le soudage par diffusion

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