Heet isostatisch persen van aluminium gietwerk
Het verdichten van gietwerk met behulp van heet isostatisch persen (HIP) werd voor het eerst uitgevoerd in de jaren 60 bij precisiegietstukken voor gasturbines. De daarvoor gebruikte legeringen waren titaanlegeringen en superlegeringen op basis van nikkel. HIP werd toentertijd vrij makkelijk geaccepteerd als een hulpmiddel om kwalitatief hoogwaardiger gietwerk te produceren voor de gasturbineindustrie. Het kostenverlagend potentieel voor titaan- en nikkellegeringen was aanzienlijk, veel hoger dan voor aluminium.
A.J. Schornagel
Heet isostatisch persen is in eerste instantie ontwikkeld als vormgevingsmethode voor poedervormige metalen en keramiek waarbij voorgenoemde werkstukken worden gesinterd en verdicht bij hoge temperatuur onder hogedruk in een autoclaaf, waarbij gebruik wordt gemaakt van een inert gas zoals argon of stikstof als druktransporterend medium (afbeelding 1). In tweede instantie wordt het proces gebruikt voor het verbeteren van de structuur en eigenschappen van gietwerk.
Afbeelding 1 Schematische voorstelling van het HIP-proces.
De isostatische druk is afkomstig van gasatomen of -moleculen die tegen het oppervlak van het werkstuk botsen. Elk gasatoom fungeert als een individueel smeedhamertje. De gasatomen kunnen snelheden hebben van rond 900 m/s en er kunnen bij benadering 1030 botsingen optreden per vierkante meter per seconde. Deze minuscule atomaire smeedhamers bereiken alle oppervlakken van het werkstuk en werken betrouwbaar en onafgebroken, onafhankelijk van de vorm van het werkstuk. Per eenheid van oppervlak bewegen gemiddeld gelijke hoeveelheden atomen en hun snelheden zijn gelijk in alle richtingen. Dus geldt dat op elk vlak van een werkstuk dat wordt behandeld de druk hetzelfde is, en loodrecht op het oppervlak werkt. Op deze wijze wordt er een voorwerp verkregen met uniforme eigenschappen en vrijwel nul porositeiten. Het proces wordt zoals hiervoor al is gezegd vooral gebruikt voor het verdichten van gietwerk dat is gemaakt van...