Processo de produção para a prensagem isostática a quente

A Sandvik utiliza a tecnologia de prensagem isostática a quente baseada em metalurgia de pó (PM HIP) para seus produtos próximos da forma definitiva.

Near-net shape product solutions based on powder metallurgy from Sandvik

O passo a passo do processo de produção

O processo de produção do derretimento até o produto acabado acontece em três estágios. O pó é produzido pela atomização de gás inerte. O pó é armazenado em cápsulas de chapa metálica, dando ao produto o formato desejado. Depois, as cápsulas são consolidadas na densidade total sob alta pressão e temperatura por prensagem isostática a quente (HIP).

Derretimento e atomização

A fornada de metal produzida em um forno de indução eletromagnética é inserida em uma panela de fundição aquecida por indução onde elementos de liga adicionais pode ser adicionados em uma atmosfera protetora. A panela de fundição também permite a mexedura e o controle de temperatura da fornada de metal ao longo do processo.

Ao inserir a fornada de metal pela parte inferior da panela de fundição, ela é descarregada diretamente na câmara de atomização. O aço derretido é quebrado por jatos de gás inerte e a fornada de metal atomizada solidifica em pequenas partículas esféricas de alta pureza e baixo teor de oxigênio, com um diâmetro menor que 500 mícrons. O pó é armazenado em recipientes hermeticamente selados de gás inerte.

Armazenamento

O pó é armazenado em cápsulas de aço doce, que são produzidas por formação e soldagem de chapa metálica. A cápsula é projetada para dar o formato desejado ao produto final totalmente compacto. Produtos compostos podem ser produzidos ao projetar cápsulas com compartimentos separados para diferentes pós ou incluindo partes de material sólido junto com o pó.

Prensagem isostática a quente (HIP)

As cápsulas são colocadas em uma prensa isostática a quente onde estão sujeitas a alta pressão e temperatura. Os parâmetros de pressão, temperatura e tempo da prensagem isostática a quente são predeterminados para conceder densidade total ao material.

Pós-tratamento

Dependendo do tipo de material e da aplicação, os produtos por PM HIP passarão por tratamento térmico, usinagem e vários tipos de controle de qualidade, como inspeção ultrassônica, testes de penetrante colorido e testes de propriedades mecânicas.

A chapa de aço doce usada no recipiente permanece no produto após a prensagem isostática a quente e o tratamento térmico, e é removida por usinagem ou por decapagem a ácido.

Materiais, tamanho do produto e faixa de pesos

Os produtos da Sandvik produzidos por prensagem isostática a quente baseada em metalurgia de pó (PM HIP) estão disponíveis em uma ampla gama de materiais, por exemplo:

  • Aços inoxidáveis austeníticos
  • Aços inoxidáveis dúplex
  • Aços martensíticos
  • Compostos de matriz de metal (MMC)
  • Ligas de níquel
  • Titânio

As dimensões máximas após a prensagem isostática a quente são diâmetro de 1.500 mm (59 pol.) e altura de 2.700 mm (106,3 pol.). O peso máximo para produtos por HIP é aproximadamente 15 toneladas. No entanto, é possível produzir componentes maiores em várias partes.

Os produtos por HIP da Sandvik são produzidos de acordo com, por exemplo, padrões NACE e NORSOK.

As propriedades exclusivas dos produtos por HIP da Sandvik os tornam especialmente adequadas para aplicações offshore.

A capacidade de fabricar produtos por HIP personalizados com formatos irregulares e geometria complexa oferece diversas vantagens sobre fundições, forjamentos e materiais fabricados.