Procesul de imprimare metalică 3D nu a ajuns încă la punctul în care fabricarea este impecabilă, iar cei mai buni furnizori de echipamente de astăzi se luptă să abordeze pe deplin problemele de evaporare, oxidare, sferoidizare și deformare termică care există în timpul procesului de imprimare. Deși densitatea, rezistența și calitatea suprafeței pieselor pot atinge un nivel relativ ideal, dar pentru imprimarea metalică, în special piesele de proces SLM sunt încă predispuse la reținerea porilor și a problemelor de fisurare a stresului, piesele fabricate direct trebuie să fie procesate în continuare cu ajutorul mijloacelor tradiționale, inclusiv densificarea și reliefarea stresului și așa mai departe.
Printre aceste metode post-procesare, presarea izostatică fierbinte este un pas extrem de important care nu poate fi omis atât în aplicațiile aerospațiale, cât și în cele medicale. Presarea izostatică termică (șoldul pentru scurt) este de a plasa produsul într -un recipient închis, de a aplica presiune egală în toate direcțiile pe produs și, în același timp, pentru a aplica temperaturi ridicate, sub acțiunea de temperatură ridicată și presiune ridicată, produsul poate fi sinterizat și densificat. Deci, ce implică procesul de presare izostatică fierbinte?
1. Densificarea elimină defectele
În ceea ce privește materialul metalic la temperatură ridicată este foarte scăzută, o plasticitate excelentă, există găuri în regiunea metalului prin rolul deformării externe de presiune a gazului, găuri în regiunea metalului în contact între ele separatul metalurgic, astfel încât găurile au dispărut, toate părțile densificării să poată fi finalizate.
2. Impunerea organizării și morfologiei
Încălzirea cu temperaturi ridicate a procesului de presare izostatică fierbinte este echivalentă cu recoacerea, ceea ce poate elimina organizația de suprasolicitare sau organizația sub-stabilă formată datorită vitezei de răcire rapidă în procesul SLM și să transforme organizația pentru a forma forma ancheată la temperaturi ridicate.
3. Îmbunătățirea proprietăților mecanice
Proprietățile mecanice ale materialului înainte și după presarea izostatică fierbinte se schimbă, de asemenea, semnificativ. Indiferent dacă SLM sau EBM, presarea izostatică fierbinte după puterea materialului are tendința de a scădea, plasticitatea va crește, în special pentru materialele de proces SLM mai evidente. Duritatea materialului se schimbă și cu șoldul, iar duritatea scade cu 5-10% după șold. În general, presarea izostatică fierbinte poate îmbunătăți rezistența și rezistența la extensia fisurilor de oboseală a materialului.
S-a constatat că presarea izostatică fierbinte a fost, de asemenea, eficientă în reducerea porozității structurii de zăpadă, dimensiunea celulei de 4 mM prezentând un răspuns mai mare la șold, cu o reducere de 40% a raportului gol-volum, comparativ cu doar o reducere de 22% a raportului gol-volum pentru eșantionul de dimensiuni de celule de 2 mm. De asemenea, au fost observate modificări de porozitate bazate pe dimensiunea celulelor probelor. Porozitatea eșantionului de șold cu o celulă de 4 mM a fost redusă cu 57%, iar porozitatea probei cu o dimensiune a celulelor de 2 mm a fost redusă cu 44%.
Aplicațiile obișnuite ale presului izostatic fierbinte includ repararea defectelor (fuziunea porilor) a pieselor fabricate aditiv, sinterizarea pulberii și lipirea de difuzie a diferitelor tipuri de metale sau aliaje. Pentru aplicațiile aerospațiale, medicale și marine, este necesar să se utilizeze această tehnologie pentru a optimiza proprietățile materiale și pentru a crește durata de viață. Și o singură mașină de presare izostatică fierbinte poate servi mai multe imprimante.
Anisotropia proprietăților de fractură ale aliajelor de temperatură ridicată tipărită 3D afectează aplicarea lor ulterioară în câmpul aerospațial, care este strâns legată de morfologia cerealelor materialului, starea limitelor cerealelor, precum și morfologia și locația fazelor precipitate. După presiunea izostatică caldă nou proiectată + soluție + îmbătrânire post-tratament, proprietățile de tracțiune la temperatura camerei din aliaj de temperatură înaltă IN718 atât pentru exemplare verticale, cât și orizontale fabricate de LPBF sunt menținute la un nivel ridicat, iar durata medie de fractură la temperatură ridicată la 650 și 690MPA ating 173 și 131 ore, respectiv, care se întâlnește cu cerințele de 690MPA.
Deși presarea izostatică fierbinte poate elimina defectele interne, utilizarea acestei tehnologii este încă supusă mai multor condiții și nu este potrivită pentru nicio parte, lucrarea dezvăluie doar avantajele presului izostatic fierbinte. Bazându-se pe mijloacele post-procesare pentru a rezolva defectele interne ale imprimării metalice este doar o singură modalitate, dezvoltarea tehnologiei ar trebui, de asemenea, ajustată de la procesul intern, la direcția fără defecte.
