Difúzne spájanie HIP

Difúzne spájanie HIP sa používa na vytvorenie obvykle pevného spoja medzi dvoma alebo viacerými materiálmi (pevnými alebo práškovými), ktoré sa vzájomne dotýkajú bez lepidla, čo umožňuje využiť vyššie prevádzkové teploty a dosiahnuť pevnejší metalurgický spoj.

Výhody

Difúzne spájanie HIP umožňuje spájanie odlišných materiálov bez teplotných obmedzení lepidiel. Pomocou difúzie sa vytvára metalurgická väzba, ktorá prebieha na atómovej úrovni. Tento proces umožňuje lepenie prémiových materiálov na lacnejšie podklady iba na konkrétnych miestach, kde sa vyžadujú vlastnosti prvotriedneho materiálu, čím sa výrazne predlžuje životnosť kritických komponentov v korozívnom a/alebo erozívnom prostredí a v aplikáciách so zvýšenou teplotou.

Aplikácie a materiály

Difúzne spájanie HIP sa okrem iného používa na spájanie tvrdých povrchov (odolných voči opotrebovaniu) a/alebo zliatin odolných voči korózii k oceľovým substrátom v papierenskom priemysle a pri vytláčaní plastov. V elektronickom priemysle sa používa na pripevnenie oporných dosiek chladičov na naprašovacie terče. Tieto oporné dosky majú spravidla vysokú tepelnú vodivosť, napríklad zliatiny hliníka alebo medi. Môžu sa používať medzivrstvové materiály, aby sa zabránilo tvorbe krehkých intermetalických kovov, ktoré sa vyskytujú v niektorých materiálových systémoch, prípadne na prekonanie rozdielov v koeficientoch tepelnej rozťažnosti. Difúzne spájanie HIP je možné využiť v množstve materiálových systémov.

Detaily procesu

Proces HIP sa používa na spájanie materiálov v tuhom stave, na elimináciu a odstránenie vnútorných pórov, na vytvrdenie kovových práškov alebo spájanie materiálov. Pri difúznom spájaní HIP sa proces HIP prispôsobuje podľa používaných materiálov, pričom sa spájajú pri súčasnom pôsobení tepla a tlaku. Pri extrúznych sudoch sa obvykle prášky z kovov zapuzdria a spoja procesom HIP, takže sa premenia na pevné puzdrá spojené so sudmi. Pre oporné dosky naprašovacích terčov je typické spájanie dvoch pevných materiálov. Aby bol proces HIP úspešný, vyžaduje sa hermetické utesnenie okolo spájaných povrchov.

Difúzne spájanie HIP je vhodné pre:

• komponenty vyžadujúce spájanie na vnútorných povrchoch,
• aplikácie pracujúce pri zvýšenej teplote,
• komponenty so zložitou konštrukciou a/alebo použitými materiálmi, ktoré nie sú vhodné na prekrytie zvarov alebo tepelné povlakovanie,
• spájanie ťažko obrábateľných materiálov,
• možnosť použitia lacnejších substrátov a selektívne umiestnenie prémiového materiálu na požadované miesta