กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

การอัดขึ้นรูปด้วยความร้อนแบบไอโซสแตติก

การอัดขึ้นรูปด้วยความดันไอโซสแตติกสูง ( HIP ) เป็น กระบวนการ ผลิต ที่ใช้เพื่อลด ความพรุน ของ โลหะ และเพิ่ม ความหนาแน่น ของ วัสดุ เซรา มิกหลายชนิด...

การอัดขึ้นรูปด้วยความร้อนแบบไอโซสแตติก

โลหะผสมนิกเกลที่อัดขึ้นรูปด้วยความดันไอโซสแตติก

การอัดขึ้นรูปด้วยความดันไอโซสแตติกสูง ( HIP ) เป็น กระบวนการ ผลิตที่ใช้เพื่อลดความพรุนของโลหะและเพิ่มความหนาแน่นของ วัสดุ เซรา มิกหลายชนิด ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและความสามารถในการขึ้นรูปของวัสดุ นอกจากนี้ HIP ยังใช้ในการเชื่อมผงโลหะหรือผงเซรามิกเข้าด้วยกันเป็นรูปทรงต่างๆ ผ่านกระบวนการอัดขึ้นรูปด้วยความดันไอโซสแตติกสูงโดยใช้โลหะผง หรือ PM-HIP

กระบวนการ HIP จะทำให้ส่วนประกอบได้รับทั้งอุณหภูมิสูงและความดันก๊าซไอโซสแตติกภายในภาชนะบรรจุแรงดันสูง ซึ่งแตกต่างจากการอัดไอโซสแตติกแบบเย็น (CIP) ที่ส่วนประกอบจะถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้อง[ 1 ]ก๊าซที่ใช้เพิ่มแรงดันที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคืออาร์กอนก๊าซเฉื่อย ถูกใช้เพื่อ ป้องกันไม่ให้วัสดุเกิดปฏิกิริยาทางเคมี การเลือกใช้โลหะสามารถลดผลกระทบเชิงลบจากปฏิกิริยาเคมีได้ นิกเกล สแตนเลส หรือเหล็กกล้าอ่อนหรือโลหะอื่นๆ สามารถเลือกใช้ได้ตาม สภาวะ รีดอกซ์ ที่ต้องการ ห้องจะถูกทำให้ร้อน ทำให้ความดันภายในภาชนะเพิ่มขึ้น ระบบหลายระบบใช้การปั๊มก๊าซร่วมเพื่อให้ได้ระดับความดันที่จำเป็น ความดันจะถูกส่งไปยังวัสดุจากทุกทิศทาง (จึงเป็นที่มาของคำว่า "ไอโซสแตติก")

สำหรับการขึ้นรูปหล่อโลหะผงสามารถเปลี่ยนเป็นของแข็งที่อัดแน่นได้ด้วยวิธีนี้ โดยใช้ก๊าเฉื่อยที่ความดัน 7,350–45,000 psi (50.7–310.3 MPa) โดยความดัน 15,000 psi (100 MPa) เป็นค่าที่ใช้กันทั่วไป อุณหภูมิในการอบชุบมีตั้งแต่ 900 °F (482 °C) สำหรับ การหล่อ อะลูมิเนียมไปจนถึง 2,400 °F (1,320 °C) สำหรับ โลหะ ผสมพิเศษที่มีส่วนประกอบของนิกเกลเมื่อชิ้นงานหล่อได้รับการอบชุบด้วย HIP การใช้ความร้อนและความดันพร้อมกันจะช่วยขจัดช่องว่างภายในและรูพรุนขนาดเล็กผ่านการรวมกันของการเสียรูปพลาสติกการคืบและการเชื่อมประสานแบบแพร่กระจายกระบวนการนี้ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความล้าของชิ้นส่วน การใช้งานหลัก ได้แก่ การลดการหดตัวขนาดเล็กการรวมตัวของโลหะผง คอมโพสิตเซรามิก และการเคลือบ โลหะ การอัดขึ้นรูปด้วยความดันไอโซสแตติกแบบร้อนจึงถูกใช้เป็นส่วนหนึ่งของ กระบวนการ เผาผนึก ( โลหะวิทยาผง ) และสำหรับการผลิตวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์โลหะ[ 2 ]ซึ่งมักใช้สำหรับการประมวลผลภายหลังในการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ [ 3 ] อุปกรณ์ HIP ที่ทันสมัยสามารถรวม ขั้นตอน การอบชุบความร้อน ที่ตามมา ซึ่งโดยทั่วไปจะตามหลัง HIP เข้าด้วยกันในสิ่งที่เรียกว่าการอบชุบความร้อนด้วยความดันสูง นอกจากนี้ยัง สามารถทำการ คลายความเครียดและการบ่มภายใน HIP ได้อีกด้วย [ 4 ​​]

ความชื้นภายในภาชนะ HIP เป็นปัญหาสำหรับวัสดุที่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศ ที่มีความร้อน เช่นไทเทเนียมและซูเปอร์อัลลอยที่ มีส่วนประกอบของนิกเก ล[ 5 ]การออกซิเดชันที่เกิดขึ้นในวัสดุจะลดอายุการใช้งานจากการล้า และต้องทำการกลึง ไม่ว่าจะเป็นทางกลหรือทางเคมีก่อนนำวัสดุไปใช้งาน[ 6 ]อย่างไรก็ตาม การพัฒนา HIP ใหม่ๆ ทำให้สามารถทำ HIP ในบรรยากาศที่สะอาด ปราศจากความชื้นและออกซิเจน ทำให้ไม่จำเป็นต้องกลึงวัสดุหลังการทำ HIP [ 7 ]

กระบวนการนี้สามารถใช้ในการผลิตของเสียได้ ของเสียกัมมันตรังสี ที่ผ่านการเผา (ของเสียที่มีสารเติมแต่ง) จะถูกบรรจุลงในกระป๋องโลหะผนังบาง ก๊าซ ที่ดูดซับไว้จะถูกกำจัดออกด้วยความร้อนสูง และวัสดุที่เหลือจะถูกอัดให้มีความหนาแน่นเต็มที่โดยใช้ก๊าซอาร์กอนในระหว่างรอบความร้อน กระบวนการนี้สามารถลดขนาดกระป๋องเหล็กเพื่อลดพื้นที่ในภาชนะบรรจุสำหรับการกำจัดและระหว่างการขนส่ง กระบวนการนี้ถูกคิดค้นขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1950 ที่สถาบัน Battelle Memorial Institute [ 8 ]และถูกนำมาใช้ในการเตรียมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์สำหรับเรือดำน้ำตั้งแต่ทศวรรษที่ 1960 นอกจากนี้ยังใช้ในการเตรียมเซรามิกที่ไม่ใช้งาน และห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮได้ตรวจสอบความถูกต้องสำหรับการรวมตัวของของเสียเซรามิกกัมมันตรังสีANSTO (องค์การวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีด้านนิวเคลียร์ของออสเตรเลีย) กำลังใช้ HIP เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการในการตรึงนิวไคลด์กัมมันตรังสี ของเสีย จากการผลิต โมลิบเดนัม-99

  • สมาคมโลหะวิทยาผงแห่งยุโรป (EPMA) - ข้อมูลการอัดขึ้นรูปด้วยความดันไอร้อน (Hot Isostatic Pressing)ของ EPMA หน้าข้อมูล HIP
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hot_isostatic_pressing&oldid=1361194875 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การอัดขึ้นรูปด้วยความร้อนแบบไอโซสแตติก

การอัดขึ้นรูปด้วยความดันไอโซสแตติกสูง ( HIP ) เป็น กระบวนการ ผลิต ที่ใช้เพื่อลด ความพรุน ของ โลหะ และเพิ่ม ความหนาแน่น ของ วัสดุ เซรา มิกหลายชนิด...

ลิงก์ภายนอก

สมาคมโลหะวิทยาผงแห่งยุโรป (EPMA) - ข้อมูลการอัดขึ้นรูปด้วยความดันไอร้อน (Hot Isostatic Pressing)ของ EPMA หน้าข้อมูล HIP ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hot_isostatic_pressing&oldid=1361194875 "