¿Porqué el HIPing es relevante para los profesionales en Materiales del futuro?

La primera vez que escuché el término HIPing hace ya algunos años, simplemente me quedé en silencio. No tenía idea de a que se referían. Y si bien hoy en día el término es mas común, sigue siendo un proceso sumamente específico... y muy útil desde el punto de vista de ingeniería de materiales

Manufactura aditiva... ¿y luego qué?

HIPing viene de la abreviatura de Hot Isostatic Pressing, el cual es un proceso en el que el material es sometido tanto a temperatura como a alta presión de manera simultánea en un medio inerte. Se le llama isostático porque la presión aplicada por el gas es uniforme en todas las direcciones (recordemos el principio de Pascal). Se trata de una técnica de densificación muy popular en manufactura aditiva (AM) pues es muy útil para los siguientes propósitos

• Eliminar la porosidad (y realizar el tratamiento térmico de manera simultánea)
• Mejorar la resistencia a la fatiga

La aplicación de temperatura y presión simultánea permite que colapsen los poros internos por una combinación de deformación plástica y fenómenos de difusión con una mínima distorsión. Esta tecnología permite la fabricación de componentes con geometrías complejas cuyas propiedades pueden ser mejoradas posteriormente sin la necesidad de procesos complejos y caros.

Los pasos del proceso en general son parecidos a los de un tratamiento convencional:

1. Carga del horno,
2. Generación de vacío,
3. Calentamiento y Presurización,
4. Mantenimiento (soaking),
5. Enfriamiento,
6. Des-presurización y
7. Descarga.

En este proceso, los 3 factores mas importantes a controlar son: Temperatura, Presión y Tiempo. El control preciso de la temperatura es crítico debido a que los sobre-calentamientos pueden generar defectos en el material. La presión correcta también es clave ya que para un proceso efectivo de eliminación de poros en algunos casos debemos acercarnos a valores cercanos al Módulo de Young del material a tratar. Por último el tiempo se vuelve crítico para permitir la difusión pero sin permitir el crecimiento excesivo de grano.

Conclusion

La creciente demanda de componentes fabricados mediante manufactura aditiva nos motiva a buscar procesos cada vez mas económicos y eficientes. El HIPing es un proceso fascinante que cobra cada vez mas importancia conforme crece la popularidad (bien justificada) de piezas elaboradas mediante AM y sus beneficios asociados.

Para conocer mas sobre Hot Isostatic Pressing

• Hot Isostatic Pressing: Hip'17 (Inglés) Pasta blanda – 15 marzo 2019 por Pranesh Dayal (Editor), Terry Triani (Editor)
• Hot Isostatic Pressing '93 (English Edition) Edición Kindle por L. Delaey  (Editor),  H. Tas (Editor) 
• Improvement of material properties by applying hot isostatic pressing (Inglés) Pasta blanda – 3 enero 2014 por Geamăn Virgil (Autor)

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