Soluções de caracterização de material por prensagem isostática a quente e a frio

Para melhorar as propriedades mecânicas e a capacidade de trabalho dos materiais de fabricação de aditivos, muitos fabricantes usam pressão isostática. Trata-se de um processo de formação de componentes em que a pressão é aplicada uniformemente (usando gás ou líquido) a um recipiente hermeticamente vedado, preenchido com pó metálico compactado. A pressão isostática pode ser realizada em temperaturas elevadas, conhecida como prensagem isostática a quente (HIP), ou em temperaturas ambientes, conhecida como prensagem isostática a frio (CIP). A prensagem isostática a quente pode ser usada para fabricar componentes metálicos diretamente ou para densificar peças de outros processos de metalurgia do pó.

A prensagem isostática tem vários benefícios em relação ao método de prensagem e sinterização comumente usado, incluindo compactação igual em todas as direções e uma densidade de componente final mais uniforme. No entanto, tal como acontece com outros processos de metalurgia do pó, os fabricantes devem caracterizar cuidadosamente as propriedades do pó metálico para que a prensagem isostática seja bem-sucedida. A Malvern Panalytical oferece várias soluções para dar suporte a isso.

Isostatic pressing process.png

Por que a caracterização do material é importante?

Tal como outros processos de metalurgia do pó, as propriedades do pó metálico utilizado na prensa isostática afetarão as propriedades do componente sinterizado final. Por esse motivo, essas propriedades devem ser cuidadosamente caracterizadas para garantir as propriedades ideais do componente final.

Por exemplo, pós esféricos com uma distribuição de tamanho de partícula relativamente ampla, mas consistente, são preferidos para HIP porque produzem densidades de enchimento mais altas. Para CIP, alguma irregularidade de partículas pode ajudar a aumentar a soldagem a frio, idealmente sem comprometer o fluxo de pó e a embalagem.

A composição de fase e o tamanho dos grãos também são características importantes para controlar, pois podem afetar a dureza do pó e as propriedades de material fundido. Estes, por sua vez, afetam não só a eficiência de prensagem e o comportamento de sinterização, mas também as propriedades mecânicas da parte prensada. Por fim, o pó usado também deve estar em conformidade com a composição da liga do material especificado.

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Como as soluções da Malvern Panalytical podem ajudar?

Para permitir que os fabricantes controlem essas características, a Malvern Panalytical oferece várias soluções de caracterização para prensagem isostática. Elas podem ser usadas para:

Prever e controlar a densidade da embalagem e minimizar a formação de vácuo na peça sinterizada
Especificar e controlar a qualidade do pó de metal, incluindo o tamanho, a forma e a composição elementar das partículas
Otimizar o fluxo de pó no molde e manter a eficiência do processo
Garantir que as peças prensadas tenham a composição e a estrutura de grãos adequadas, e estejam livres de tensões residuais