+7 909 668 58 19
Teplokom2023@mail.ru
Teplokom2023@mail.ru
I5 Горячий изостатический пресс HIP
Стандартная система HIP работает в диапазоне давлений от 50 до 310 МПа, хотя для многих применений обычно используется давление 100 МПа. Температура обычно колеблется от 480°C для более мягких материалов, таких как алюминий, до 1400°C и выше для жаропрочных сплавов и керамики, а в некоторых системах достигает 2000°C. В качестве среды, создающей давление, обычно используется инертный газ, чаще всего аргон, для предотвращения химических реакций с материалом.
Рабочая зона, или "горячая зона", где обрабатывается материал, различается по размеру. Небольшие исследовательские установки могут иметь диаметр 100-150 мм и высоту 200-300 мм, в то время как системы промышленного масштаба могут превышать 880 мм в диаметре и 2150 мм в высоту. Скорость нагрева часто составляет около 20-25°C в минуту, а скорость охлаждения может достигать 40°C в минуту, в зависимости от конструкции печи (например, графитовые или молибденовые печи). Продолжительность цикла зависит от материала и желаемого результата, но обычно составляет от нескольких часов до целого дня, включая фазы нагрева, выдержки и охлаждения.
Системы управления, как правило, полностью автоматизированы, с точным контролем температуры (с помощью термопар, часто типа C для высоких температур) и давления. Размер образца ограничен размерами зоны нагрева, а максимальный вес рабочей нагрузки может варьироваться от 600 кг в среднеразмерных установках до нескольких тонн в крупных производственных прессах.
Рабочая зона, или "горячая зона", где обрабатывается материал, различается по размеру. Небольшие исследовательские установки могут иметь диаметр 100-150 мм и высоту 200-300 мм, в то время как системы промышленного масштаба могут превышать 880 мм в диаметре и 2150 мм в высоту. Скорость нагрева часто составляет около 20-25°C в минуту, а скорость охлаждения может достигать 40°C в минуту, в зависимости от конструкции печи (например, графитовые или молибденовые печи). Продолжительность цикла зависит от материала и желаемого результата, но обычно составляет от нескольких часов до целого дня, включая фазы нагрева, выдержки и охлаждения.
Системы управления, как правило, полностью автоматизированы, с точным контролем температуры (с помощью термопар, часто типа C для высоких температур) и давления. Размер образца ограничен размерами зоны нагрева, а максимальный вес рабочей нагрузки может варьироваться от 600 кг в среднеразмерных установках до нескольких тонн в крупных производственных прессах.
1. Аэрокосмическая промышленность:
HIP имеет решающее значение для производства высокопроизводительных деталей, таких как лопатки турбин, детали двигателей и элементы конструкций из жаропрочных сплавов (например, инконеля, титановых сплавов). Это устраняет внутренние пустоты в отливках или деталях, напечатанных на 3D-принтере, повышая усталостную прочность и надежность в экстремальных условиях, таких как высокие температуры и нагрузки.
2. Аддитивное производство (3D-печать):
Детали, изготовленные с помощью 3D-печати по металлу (например, селективного лазерного плавления), часто имеют остаточную пористость или слабое сцепление между слоями. HIP уплотняет эти компоненты — например, титановые имплантаты или алюминиевые брекеты — что делает их пригодными для использования в аэрокосмической промышленности, автомобилестроении или медицине, достигая плотности, близкой к 100%.
3. Медицинские устройства:
Используется для изготовления имплантатов, таких как эндопротезы тазобедренного сустава, зубные протезы или спинномозговые изделия, как правило, из титановых или кобальт-хромовых сплавов. HIP гарантирует отсутствие дефектов на этих деталях, повышая биосовместимость и механическую прочность для длительного использования в организме.
4. Автомобилестроение:
HIP используется для изготовления высокопроизводительных деталей двигателей, таких как поршни, шатуны или роторы турбонаддува. Его наносят на литые или кованые детали из алюминия и стали для повышения износостойкости и устойчивости к нагрузкам, связанным с гоночными двигателями или двигателями большой мощности.
5. Энергетический сектор:
HIP укрепляет компоненты в нефтегазовой отрасли (например, клапаны, корпуса насосов) и атомной промышленности (например, внутренние части реакторов). Такие материалы, как нержавеющая сталь или никелевые сплавы, обрабатываются таким образом, чтобы выдерживать воздействие агрессивных сред и условий высокого давления.
6. Изготовление оснастки и штампов:
HIP используется для уплотнения порошкообразных металлов (например, быстрорежущей стали, твердосплавных сплавов) в плотные и прочные режущие инструменты, формы или штампы. Это увеличивает срок службы инструмента и повышает производительность при механической обработке или формовании.
7. Порошковая металлургия:
Является краеугольным камнем при изготовлении деталей практически идеальной формы из металлических порошков (например, нержавеющей стали, титана или керамики). HIP уплотняет порошок в твердые однородные структуры, минуя традиционные этапы литья или ковки — например, сложные шестерни или легкие кронштейны.
8. Керамика и композиты:
Помимо металлов, HIP уплотняет современную керамику (например, оксид алюминия, диоксид циркония) для изготовления режущих инструментов или износостойких покрытий, а также используется в композитах с металлической матрицей для склеивания разнородных материалов без растрескивания или расслаивания.
1. Обрабатываемый материал (заготовка):
Основным "ингредиентом" является обрабатываемый материал. Это могут быть:
Металлы: титан, нержавеющая сталь, никелевые жаропрочные сплавы, алюминий.Керамика: оксид алюминия, диоксид циркония, нитрид кремния.
Композиты: Смеси металла с матрицей или керамики с матрицей.
Порошки: Для получения твердых деталей (например, порошок из инструментальной стали).
Примеры: Литая турбинная лопатка, имплантат, напечатанный на 3D-принтере, или рассыпчатый металлический порошок.
2. Среда, создающая давление (газ):
Инертный газ, обычно аргон, является основной средой, используемой для создания давления.
Почему именно аргон? Он не вступает в реакцию, предотвращая окисление или загрязнение обрабатываемой детали.
Альтернативные варианты: азот (менее распространенный, более дешевый, но вступающий в реакцию с некоторыми материалами).
Уровни давления: Обычно 50-310 МПа (7 350-45 000 фунтов на квадратный дюйм), обычно 100-200 МПа.
3. Тепло (источник температуры):
Генерируемое нагревательными элементами в печи HIP:
Графит: Распространенный, экономичный, выдерживает температуру до 2000°C.
Молибден: Более чистый, долговечный, часто используется при температуре до 1400-1600 °C.
Вольфрам: для экстремальных температур (до 2000°C+).
Диапазон температур: от 400°C до 2000°C в зависимости от материала (например, 1200°C для титана).
Основные компоненты самой системы HIP:
Если вы спрашиваете о том, из чего состоит оборудование:
1. Сосуд высокого давления:
Толстостенная цилиндрическая камера (часто из стали, сертифицированной ASME), рассчитанная на высокое внутреннее давление. Толщина стенок может достигать 200 мм (8 дюймов) и более.
2. Печь (горячая зона):
Внутренняя зона нагрева, в которой находится заготовка, облицована изоляцией и нагревательными элементами. Размеры варьируются от 100 мм в диаметре х 200 мм в высоту (лабораторные установки) до более 1000 мм в диаметре х 2500 мм в высоту (промышленные установки).
3. Газовая система:
Компрессоры, резервуары для хранения и клапаны для подачи и рециркуляции инертного газа. Чистота имеет решающее значение — обычно 99,999% аргона.
4. Система управления:
Автоматическое управление (на базе ПЛК) с термопарами и датчиками давления для поддержания точных условий.
Ввод в эксплуатацию:
Титановая деталь из аэрокосмической стали (заготовка) помещается в печь. Камеру заполняет аргон, давление повышается до 150 МПа, а температура достигает 1200°C. В течение нескольких часов тепло и давление "заживляют" деталь, заполняя пустоты и уплотняя ее.
HIP имеет решающее значение для производства высокопроизводительных деталей, таких как лопатки турбин, детали двигателей и элементы конструкций из жаропрочных сплавов (например, инконеля, титановых сплавов). Это устраняет внутренние пустоты в отливках или деталях, напечатанных на 3D-принтере, повышая усталостную прочность и надежность в экстремальных условиях, таких как высокие температуры и нагрузки.
2. Аддитивное производство (3D-печать):
Детали, изготовленные с помощью 3D-печати по металлу (например, селективного лазерного плавления), часто имеют остаточную пористость или слабое сцепление между слоями. HIP уплотняет эти компоненты — например, титановые имплантаты или алюминиевые брекеты — что делает их пригодными для использования в аэрокосмической промышленности, автомобилестроении или медицине, достигая плотности, близкой к 100%.
3. Медицинские устройства:
Используется для изготовления имплантатов, таких как эндопротезы тазобедренного сустава, зубные протезы или спинномозговые изделия, как правило, из титановых или кобальт-хромовых сплавов. HIP гарантирует отсутствие дефектов на этих деталях, повышая биосовместимость и механическую прочность для длительного использования в организме.
4. Автомобилестроение:
HIP используется для изготовления высокопроизводительных деталей двигателей, таких как поршни, шатуны или роторы турбонаддува. Его наносят на литые или кованые детали из алюминия и стали для повышения износостойкости и устойчивости к нагрузкам, связанным с гоночными двигателями или двигателями большой мощности.
5. Энергетический сектор:
HIP укрепляет компоненты в нефтегазовой отрасли (например, клапаны, корпуса насосов) и атомной промышленности (например, внутренние части реакторов). Такие материалы, как нержавеющая сталь или никелевые сплавы, обрабатываются таким образом, чтобы выдерживать воздействие агрессивных сред и условий высокого давления.
6. Изготовление оснастки и штампов:
HIP используется для уплотнения порошкообразных металлов (например, быстрорежущей стали, твердосплавных сплавов) в плотные и прочные режущие инструменты, формы или штампы. Это увеличивает срок службы инструмента и повышает производительность при механической обработке или формовании.
7. Порошковая металлургия:
Является краеугольным камнем при изготовлении деталей практически идеальной формы из металлических порошков (например, нержавеющей стали, титана или керамики). HIP уплотняет порошок в твердые однородные структуры, минуя традиционные этапы литья или ковки — например, сложные шестерни или легкие кронштейны.
8. Керамика и композиты:
Помимо металлов, HIP уплотняет современную керамику (например, оксид алюминия, диоксид циркония) для изготовления режущих инструментов или износостойких покрытий, а также используется в композитах с металлической матрицей для склеивания разнородных материалов без растрескивания или расслаивания.
1. Обрабатываемый материал (заготовка):
Основным "ингредиентом" является обрабатываемый материал. Это могут быть:
Металлы: титан, нержавеющая сталь, никелевые жаропрочные сплавы, алюминий.Керамика: оксид алюминия, диоксид циркония, нитрид кремния.
Композиты: Смеси металла с матрицей или керамики с матрицей.
Порошки: Для получения твердых деталей (например, порошок из инструментальной стали).
Примеры: Литая турбинная лопатка, имплантат, напечатанный на 3D-принтере, или рассыпчатый металлический порошок.
2. Среда, создающая давление (газ):
Инертный газ, обычно аргон, является основной средой, используемой для создания давления.
Почему именно аргон? Он не вступает в реакцию, предотвращая окисление или загрязнение обрабатываемой детали.
Альтернативные варианты: азот (менее распространенный, более дешевый, но вступающий в реакцию с некоторыми материалами).
Уровни давления: Обычно 50-310 МПа (7 350-45 000 фунтов на квадратный дюйм), обычно 100-200 МПа.
3. Тепло (источник температуры):
Генерируемое нагревательными элементами в печи HIP:
Графит: Распространенный, экономичный, выдерживает температуру до 2000°C.
Молибден: Более чистый, долговечный, часто используется при температуре до 1400-1600 °C.
Вольфрам: для экстремальных температур (до 2000°C+).
Диапазон температур: от 400°C до 2000°C в зависимости от материала (например, 1200°C для титана).
Основные компоненты самой системы HIP:
Если вы спрашиваете о том, из чего состоит оборудование:
1. Сосуд высокого давления:
Толстостенная цилиндрическая камера (часто из стали, сертифицированной ASME), рассчитанная на высокое внутреннее давление. Толщина стенок может достигать 200 мм (8 дюймов) и более.
2. Печь (горячая зона):
Внутренняя зона нагрева, в которой находится заготовка, облицована изоляцией и нагревательными элементами. Размеры варьируются от 100 мм в диаметре х 200 мм в высоту (лабораторные установки) до более 1000 мм в диаметре х 2500 мм в высоту (промышленные установки).
3. Газовая система:
Компрессоры, резервуары для хранения и клапаны для подачи и рециркуляции инертного газа. Чистота имеет решающее значение — обычно 99,999% аргона.
4. Система управления:
Автоматическое управление (на базе ПЛК) с термопарами и датчиками давления для поддержания точных условий.
Ввод в эксплуатацию:
Титановая деталь из аэрокосмической стали (заготовка) помещается в печь. Камеру заполняет аргон, давление повышается до 150 МПа, а температура достигает 1200°C. В течение нескольких часов тепло и давление "заживляют" деталь, заполняя пустоты и уплотняя ее.
I5 (промышленный уровень)
Максимальная температура (° C): 1400/2000 ° C
Максимальное давление (МПа): 100 МПа/150 МПа/200 МПа
Размер загрузки (мм): Φ 500 * 1000 мм
Максимальная температура (° C): 1400/2000 ° C
Максимальное давление (МПа): 100 МПа/150 МПа/200 МПа
Размер загрузки (мм): Φ 500 * 1000 мм
Давление:
Диапазон: 50–310 МПа (7350–45000 фунтов на кв. дюйм)
Обычное рабочее давление: 100–200 МПа (15000–29000 фунтов на кв. дюйм) Поставляется с помощью инертного газа высокой чистоты (обычно аргона, иногда азота)
Температура:
Диапазон: от 400°C до 2000°C (от 752°F до 3632°F)
Типичный максимум для металлов: 1200–1400°C (2192–2552°F)
Нагревательные элементы: графит, молибден или вольфрам (максимальная температура зависит от материала)
Точность: ±5°C или лучше с термопарным контролем (например, тип C или тип R)
Рабочая зона (горячая Зона):
Диаметр: 100 мм (4 дюйма) для небольших установок, до 1000 мм (39 дюймов) для крупных промышленных прессов
Высота: от 200 мм (8 дюймов) до 2500 мм (98 дюймов)
Объем: от 2 литров в лабораторных системах до более 1500 литров в производственных установках
Конструкция печи:
Материалы: графит (высокотемпературный, экономичный) или молибден (более чистый, долговечный)
Скорость нагрева: 10–25 °C/мин (зависит от системы) Скорость охлаждения: 20–40 °C/мин (часто усиливается принудительной циркуляцией газа)
Время цикла:
Общая продолжительность: 4–24 часа (включая нагрев, выдержку и охлаждение)
Время выдержки под давлением/температурой: 1–4 часа в зависимости от материала и цели
Грузоподъемность:
Вес: 50 кг (110 фунтов) для небольших установок, до 5000 кг (11 000 фунтов) для крупных систем
Конфигурация: загрузка отдельных или нескольких частей, часто в корзинах или приспособлениях
Требования к питанию:
Напряжение: 380–480 В, 3 фазы
Потребляемая мощность: 50 кВт для небольших установок, 500+ кВт для промышленных моделей
Безопасность и контроль:
Сосуд под давлением: сертифицированный по ASME или PED, с толщиной стенки до 200 мм (8 дюймов)
Автоматизация: на основе ПЛК с мониторингом давления, температуры и расхода газа в реальном времени
Функции безопасности: сброс избыточного давления, аварийный сброс давления, тепловые выключатели
Примеры конкретных применений:
Quintus QIH 232: диаметр 1000 мм. x высота 2150 мм, 207 МПа, 1400 °C, нагрузка 2700 кг
AIP6-30H (американские изостатические прессы): диаметр 150 мм x высота 300 мм, 207 МПа, 2000 °C
Лабораторный EPSI: диаметр 100 мм x 200 мм, 150 МПа, 1200 °C
Диапазон: 50–310 МПа (7350–45000 фунтов на кв. дюйм)
Обычное рабочее давление: 100–200 МПа (15000–29000 фунтов на кв. дюйм) Поставляется с помощью инертного газа высокой чистоты (обычно аргона, иногда азота)
Температура:
Диапазон: от 400°C до 2000°C (от 752°F до 3632°F)
Типичный максимум для металлов: 1200–1400°C (2192–2552°F)
Нагревательные элементы: графит, молибден или вольфрам (максимальная температура зависит от материала)
Точность: ±5°C или лучше с термопарным контролем (например, тип C или тип R)
Рабочая зона (горячая Зона):
Диаметр: 100 мм (4 дюйма) для небольших установок, до 1000 мм (39 дюймов) для крупных промышленных прессов
Высота: от 200 мм (8 дюймов) до 2500 мм (98 дюймов)
Объем: от 2 литров в лабораторных системах до более 1500 литров в производственных установках
Конструкция печи:
Материалы: графит (высокотемпературный, экономичный) или молибден (более чистый, долговечный)
Скорость нагрева: 10–25 °C/мин (зависит от системы) Скорость охлаждения: 20–40 °C/мин (часто усиливается принудительной циркуляцией газа)
Время цикла:
Общая продолжительность: 4–24 часа (включая нагрев, выдержку и охлаждение)
Время выдержки под давлением/температурой: 1–4 часа в зависимости от материала и цели
Грузоподъемность:
Вес: 50 кг (110 фунтов) для небольших установок, до 5000 кг (11 000 фунтов) для крупных систем
Конфигурация: загрузка отдельных или нескольких частей, часто в корзинах или приспособлениях
Требования к питанию:
Напряжение: 380–480 В, 3 фазы
Потребляемая мощность: 50 кВт для небольших установок, 500+ кВт для промышленных моделей
Безопасность и контроль:
Сосуд под давлением: сертифицированный по ASME или PED, с толщиной стенки до 200 мм (8 дюймов)
Автоматизация: на основе ПЛК с мониторингом давления, температуры и расхода газа в реальном времени
Функции безопасности: сброс избыточного давления, аварийный сброс давления, тепловые выключатели
Примеры конкретных применений:
Quintus QIH 232: диаметр 1000 мм. x высота 2150 мм, 207 МПа, 1400 °C, нагрузка 2700 кг
AIP6-30H (американские изостатические прессы): диаметр 150 мм x высота 300 мм, 207 МПа, 2000 °C
Лабораторный EPSI: диаметр 100 мм x 200 мм, 150 МПа, 1200 °C
Teplokom2023@mail.ru
+ 7 909 668 58 19
+ 7 909 668 58 19
