מעט ידע על תוצרת הכבישה החמה וכבישה איזוסטטית חמה

לצורך לחיצה חמה משתמשים ברצף מבוקר של לחץ וטמפרטורה. לעתים קרובות, הלחץ מופעל לאחר שהתרחש חימום כלשהו מכיוון שלחץ בלחץ בטמפרטורות נמוכות יותר עלול להיות השפעה שלילית על החלק ועל הכלים. טמפרטורות לחיצה חמות נמוכות בכמה מאות מעלות מטמפרטורות סינטור רגילות. צפיפות כמעט מוחלטת מתרחשת במהירות. מהירות התהליך כמו גם הטמפרטורה הנמוכה הנדרשת מגבילים באופן טבעי את כמות גידול התבואה.

שיטה קשורה, סינטר פלזמה של ניצוץ (SPS), מספקת אלטרנטיבה למצבי חימום התנגדותיים ואינדוקטיביים חיצוניים. ב- SPS, מדגם, בדרך כלל אבקה או חלק ירוק דחוס מראש, נטען בתבנית גרפיט עם אגרופי גרפיט בתא ואקום וזרם DC פועם מוחל על פני האגרופים, כפי שמוצג באיור 5.35b, בעוד לחץ מופעל. הזרם גורם לחימום ג'ול, המעלה את טמפרטורת הדגימה במהירות. ההערכה היא כי הזרם גורם גם להיווצרות פריקה של פלזמה או ניצוץ בחלל הנקבוביות שבין החלקיקים, מה שמשפיע על ניקוי משטחי החלקיקים ושיפור הסינטר. קשה לאמת את היווצרות הפלזמה בניסוי והיא נתונה לדיון. שיטת SPS הוכחה כיעילה מאוד לצפיפות מגוון רחב של חומרים, כולל מתכות וקרמיקה. הצפיפות מתרחשת בטמפרטורה נמוכה יותר ומסתיימת במהירות רבה יותר משיטות אחרות, וגורמת לעיתים קרובות למיקרו-מבנים גרגירים עדינים.

לחיצה איזוסטטית חמה (HIP). לחיצה איזוסטטית חמה היא יישום בו זמנית של חום ולחץ הידרוסטטי לדחיסת ועיבוי דחיסת אבקה או חלקה. התהליך מקביל לכבישה איזוסטטית קרה, אך עם טמפרטורה גבוהה וגז המעביר את הלחץ לחלק. גזים אינרטיים כגון ארגון נפוצים. אבקה צפופה במיכל או פחית, אשר משמש כמחסום מעוות בין הגז בלחץ לחלק. לחלופין, ניתן לדלג חלק שנדחס והוצב מחדש עד כדי סגירת נקבוביות בתהליך "ללא מיכל". HIP משמש להשגת צפיפות מלאה במתכות אבקה. ועיבוד קרמי, כמו גם יישום כלשהו בצפיפות יציקות. השיטה חשובה במיוחד עבור חומרים קשים לאיטום, כגון סגסוגות עקשן, סגסוגות על וקרמיקה ללא תחמוצת.

טכנולוגיית מיכל ואקפסולציה חיונית לתהליך HIP. מיכלים פשוטים, כמו פחיות מתכת גליליות, משמשים לצפיפת פסים של אבקת סגסוגת. צורות מורכבות נוצרות באמצעות מיכלים המשקפים את הגיאומטריות של החלק הסופי. חומר המיכל נבחר להיות אטום לדליפה ולעיוות בתנאי הלחץ והטמפרטורה של תהליך HIP. חומרי מיכל צריכים להיות גם אינם מגיבים עם האבקה וקל להסרה. עבור מטלורגיה אבקתית, מכולות מעוצבות מיריעות פלדה נפוצות. אפשרויות אחרות כוללות זכוכית וקרמיקה נקבובית המוטבעים בפחית מתכת משנית. תמצית זכוכית של אבקות וחלקים מעוצבים מראש נפוצה בתהליכי HIP קרמיים. מילוי ופינוי מיכל הוא שלב חשוב שבדרך כלל מצריך אביזרים מיוחדים על המכולה עצמה. כמה תהליכי פינוי מתרחשים בטמפרטורה מוגברת.

מרכיבי המפתח של מערכת ל- HIP הם כלי הלחץ עם תנורי החימום, ציוד לחץ לחץ ומסירת גז ואלקטרוניקה לבקרה. איור 5.36 מציג דוגמה סכמטית של מערך HIP. ישנם שני מצבי פעולה בסיסיים לתהליך HIP. במצב הטעינה החם, המיכל מחומם מראש מחוץ לכלי הלחץ ואז נטען, מחומם לטמפרטורה הנדרשת ולחץ עליו. במצב טעינה קרה, מכניסים את המיכל לכלי הלחץ בטמפרטורת החדר; ואז מתחיל מחזור החימום והלחץ. לחץ בטווח של 20–300 מגה פיקסל וטמפרטורה בטווח של 500–2000 מעלות צלזיוס נפוצים.