Til varmpressning anvendes en kontrolleret sekvens af tryk og temperatur. Ofte påføres trykket, efter at der er sket en vis opvarmning, fordi anvendelse af tryk ved lavere temperaturer kan have skadelige virkninger på delen og værktøjet. Varmepressetemperaturer er flere hundrede grader lavere end almindelige sintringstemperaturer. Og næsten fuldstændig fortætning sker hurtigt. Processens hastighed såvel som den krævede lavere temperatur begrænser naturligvis mængden af kornvækst.
En relateret metode, gnistplasmasintring (SPS), giver et alternativ til ekstern resistiv og induktiv opvarmning. I SPS er en prøve, typisk pulver eller en forudkomprimeret grøn del, fyldt i en grafitform med grafitstempler i et vakuumkammer, og der påføres en pulserende jævnstrøm på tværs af stemplerne, som vist i figur 5.35b, mens der påføres tryk. Strømmen forårsager Joule-opvarmning, hvilket hurtigt hæver prøvenes temperatur. Strømmen antages også at udløse dannelsen af en plasma- eller gnistudladning i porerummet mellem partikler, hvilket har den virkning at rense partikeloverflader og forbedre sintring. Plasmadannelsen er vanskelig at kontrollere eksperimentelt og er emne under debat. SPS-metoden har vist sig at være meget effektiv til fortætning af en lang række materialer, herunder metaller og keramik. Fortætning finder sted ved lavere temperatur og afsluttes hurtigere end andre metoder, hvilket ofte resulterer i mikrostrukturer med fint korn.
Hot Isostatisk presning (HIP). Varm isostatisk presning er samtidig anvendelse af varme og hydrostatisk tryk for at komprimere og fortætte en pulverkompakt eller del. Processen er analog med kold isostatisk presning, men med forhøjet temperatur og en gas, der transmitterer trykket til delen. Inerte gasser såsom argon er almindelige. Pulver fortædes i en beholder eller dåse, der fungerer som en deformerbar barriere mellem trykgassen og delen. Alternativt kan en del, der er komprimeret og præinterinteret til porelukning, HIPes i en "containerfri" proces. HIP bruges til at opnå fuldstændig fortætning i pulvermetallurgi. og keramisk bearbejdning samt en vis anvendelse i fortætning af støbegods. Metoden er især vigtig for svært at fortætte materialer, såsom ildfaste legeringer, superlegeringer og ikke-oxidkeramik.
Beholder- og indkapslingsteknologi er afgørende for HIP-processen. Enkle beholdere, såsom cylindriske metaldåser, bruges til at tæthede stænger af legeret pulver. Komplekse figurer oprettes ved hjælp af containere, der afspejler de endelige delgeometrier. Beholdermaterialet er valgt til at være tæt og deformerbart under HIP-procesens tryk- og temperaturforhold. Beholdermaterialer skal også være ikke-reaktive med pulveret og lette at fjerne. Til pulvermetallurgi er containere formet af stålplader almindelige. Andre muligheder inkluderer glas og porøs keramik, der er indlejret i en sekundær metaldåse. Glasindkapsling af pulvere og præformede dele er almindelig i keramiske HIP-processer. Påfyldning og evakuering af container er et vigtigt skridt, der normalt kræver specielle armaturer på selve containeren. Nogle evakueringsprocesser finder sted ved forhøjet temperatur.
Nøglekomponenterne i et system til HIP er trykbeholderen med varmeapparater, gastryk- og afleveringsudstyr og kontrolelektronik. Figur 5.36 viser et skematisk eksempel på en HIP-opsætning. Der er to grundlæggende driftsformer for en HIP-proces. I hot loading mode forvarmes beholderen uden for trykbeholderen og læsses derefter, opvarmes til den krævede temperatur og under tryk. I kold påfyldningstilstand placeres beholderen i trykbeholderen ved stuetemperatur; derefter begynder opvarmnings- og trykcyklussen. Tryk i området 20–300 MPa og temperatur i området 500-2000 ° C er almindelige.
Indlægstid: Nov-17-2020