将HIP与3D打印结合以实现卓越的零件性能

打印派   2024-09-03 15:03:59

热等静压(HIP)技术长期以来一直是医疗植入物、航空航天、核能和军事等需要高精度和材料可靠性的行业中的重要工艺。随着增材制造(AM)在这些高要求领域中的持续发展,HIP技术的整合正在证明是提升3D打印零件性能和可靠性的强大盟友。

增材制造HIP技术的先驱

昆图斯技术公司(Quintus Technologies),这家瑞典公司在高压技术领域的创新方面享有盛誉,一直处于将HIP整合到增材制造过程的最前沿。该公司大约在十年前更名为昆图斯,最初因开发用于生产合成钻石的热压工艺而获得认可。2015年,昆图斯开始关注其技术如何为新兴的增材制造领域带来显著优势。

“我们开始与我们的客户讨论我们的技术能为他们提供哪些价值,”昆图斯的一位代表海宁解释道。随着对增材制造需求的增长,昆图斯开发了针对工业增材制造用户量身定制的高压热处理技术。该技术结合了高速冷却和温度均匀性的优点,使制造商能够有效地从打印产品过渡到完全功能性的实际应用。

将HIP与3D打印结合以实现卓越的零件性能

利用HIP技术提升AM零件性能

HIP技术解决了金属AM零件所特有的一些挑战,如应力、孔隙率和裂纹等。这些问题对于改善打印零件的机械性能至关重要,包括延展性、断裂韧性、伸长率和疲劳寿命。“HIP技术对于行业内的许多人来说是一种已知技术,并且它通常在过程的后期应用,”海宁指出。然而,金属AM零件的特定微观结构需要不同的处理考虑,以最大化其性能。

Hiperbaric 20 HIP压机

昆图斯的HIP技术在高性能的航空航天、医疗和空间工业应用中变得尤为重要。随着对更大、更复杂的AM零件的需求增长,AM就绪的HIP设备的能力必须跟上这一步伐。昆图斯继续扩展其技术以满足这些日益增长的需求,同时保持相同的高性能标准。

海宁强调了利用AM的灵活性而不是简单地用打印件替换铸造或锻件的重要性。“每个人都在尝试通过新方法替换一个零件,但真正的优势在于你使用AM的灵活性,”他指出。这种方法确保了制造商可以充分利用AM与HIP技术相结合的优势,实现最佳结果。

Hiperbaric:利用HIP推动新的AM应用

另一家高压技术领导者Hiperbaric也认识到了AM与HIP之间的协同效应。该公司的HIP技术已经被航空航天等行业用于以最高质量和安全标准认证材料和零件。例如,Hiperbaric的HIP技术已成为Aenium Engineering在太空部门中的决定性工具,它确保打印的组件满足严格的性能标准。

将HIP与3D打印结合以实现卓越的零件性能

尽管HIP具有诸多优势,但它也有一些局限性,特别是在具有夹层结构或先进陶瓷的零件中。这些材料在HIP过程中可能会因其复杂的内部结构或所需的极端处理条件而带来挑战。然而,Hiperbaric看到了HIP在新AM应用和材料中的巨大潜力。该公司目前正在从事研发项目,以增强如碳化硅(SiC)等材料通过HIP处理的性能,这可以消除多晶SiC晶片中的缺陷。随着AM的普及,HIP有望在从太空探索到固态电池等行业中降低成本并提高组件性能方面发挥关键作用。


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