La pressatura isostatica a caldo (Hot Isostatic Pressing, HIP) venne sviluppata a met\u00e0 degli anni \u201950 del secolo scorso al Battelle Memorial Istitute di Columbus, Ohio, nell\u2019ambito del Navy Nuclear Program.<\/p>\n
FILMS si dot\u00f2 del suo primo impianto HIP all\u2019inizio degli anni \u201880 del secolo scorso. Da allora, ha sviluppato al suo interno una notevole esperienza nell\u2019HIPping, applicato ad un ampio spettro di materiali e prodotti differenti, dagli acciai speciali al titanio e l\u2019alluminio, dai metalli duri alle perle diamantate, dalle tenute meccaniche in nitruro di silicio, ai compositi ceramici e i riporti metallici.<\/p>\n
L\u2019impianto attualmente in FILMS, il terzo della sua storia, \u00e8 di produzione Quintus, ha un contenitore in pressione ad avvolgimento di filo e pu\u00f2 raggiungere 2000 bar e 2000 \u00b0C in una camera di 250 mm di diametro e 750 mm di altezza.<\/p>\n
Negli anni\u201950 i ricercatori del Battelle avevano l\u2019esigenza di placcare zirconio metallico su una lega zirconio-uranio, per produrre una barra di elemento di combustibile nucleare [1,2]. Per ottimizzare il contatto del materiale di placcatura con il contenuto della barra, pensarono di usare la pressione isostatica esercitata da un gas. I primi risultati furono subito promettenti: in particolare, si osserv\u00f2 una \u201cdensificazione\u201d del combustibile a base di uranio. La tecnica venne brevettata con il nome di \u201cgas pressure bonding\u201d (alligazione mediante gas in pressione) [3].<\/p>\n
Sull\u2019onda dei primi risultati, incominci\u00f2 una corsa a progettare nuove soluzioni che migliorassero l\u2019idea iniziale. Questa attivit\u00e0 port\u00f2 allo sviluppo di una tecnologia che, oltre a consentire \u201cl\u2019alligazione per diffusione\u201d, come inizialmente previsto, era in grado di rimuovere la porosit\u00e0<\/strong> in getti da fusione e sinterizzati, consentendo di raggiungere il 100% della densit\u00e0 teorica e di migliorare propriet\u00e0 meccaniche quali la duttilit\u00e0, la tenacit\u00e0, la resistenza a trazione ed a fatica<\/strong>.<\/p>\n Nella produzione di getti da fusione, la porosit\u00e0 si forma durante il raffreddamento in seguito al ritiro dei metalli ed alla diminuzione della solubilit\u00e0 dei gas, mentre nella metallurgia delle polveri la porosit\u00e0 \u00e8 presente sin da quando i pezzi sono pressati.<\/p>\n Durante il processo HIP, il materiale in trattamento viene riscaldato in maniera uniforme, mentre una pressione isostatica \u00e8 applicata a tutte le superfici. Il mezzo impiegato per esercitare la pressione nella maggior parte dei casi \u00e8 un gas inerte (argon o elio), ma per alcune applicazioni si pu\u00f2 usare azoto o aria. Il valore di pressione richiesto \u00e8 raggiunto mediante un compressore. Il forno che riscalda i pezzi \u00e8 contenuto nel recipiente in pressione, che \u00e8 protetto dalla radiazione e dalla convenzione del calore grazie a schermi e ad un circuito di raffreddamento.<\/p>\n Il successo del processo HIP dipende dalla corretta scelta dei valori di temperatura, pressione e durata del trattamento. Al raggiungimento della temperatura desiderata, il materiale si comporta in maniera plastica ed \u00e8 proprio la deformazione plastica del materiale che consente di chiudere le porosit\u00e0. Il fenomeno \u00e8 descritto da modelli dinamici che correlano la resistenza del materiale alle velocit\u00e0 di deformazione [4,5]. Il processo HIP consente di impiegare temperature di densificazione inferiori a quelle di sinterizzazione e di evitare modificazioni eterogenee della geometria dei pezzi, permettendo in tal modo di trattare pezzi aventi gi\u00e0 geometria definitiva. Gli impianti attuali consentono inoltre di effettuare trattamenti termici di dissoluzione dei carburi, nitruri e ossidi<\/strong>.<\/p>\n Oggi il trattamento HIP \u00e8 applicato a pezzi ottenuti mediante Produzione Additiva (Additive Manufacturing, AM), un processo che spesso lascia un livello inaccettabile di porosit\u00e0. In questi casi il trattamento HIP consente di migliorare di molti ordini di grandezza la qualit\u00e0 della microstruttura<\/strong>.<\/p>\n Bibliografia<\/strong><\/p>\n [1] C.B. Boyer, Historical Review of HIP Equipment, in Hot Isostatic Pressing – Theory and Applications, Koizumi M. eds., Springer, Dordrecht (1992)<\/em><\/p>\n [2] E. Cerrai, Dispense del Corso di Tecnologie dei Materiali per Impianti Nucleari, Politecnico di Milano, Milano (1988)<\/em><\/p>\n [3] H.A. Saller, S.J. Paprocki, R.W. Dayton, E.S. Hodge, A Method of Bonding, U.S. Patent 687-842 (classified). H.A. Saller, E.S. Hodge, S.J. Paprocki, R.W. Dayton, Method of bonding, US Patent 4709848, 1987-12-01, US Energy<\/em><\/p>\n [4] H. Gegel, in Synthesis of atomistics and continuum modelling to describe microstructure, Proc. Conf. Computer Simulation in Material Science, R.J. Arsenault et al. eds., ASM International, Materials Park (OH), 1989, 291<\/em><\/p>\n [5] M.C. Zhang, Z.J. Luo, F.C. Zeng, J. Mater. Process. Technol. 72 (1997) 262<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" La pressatura isostatica a caldo (Hot Isostatic Pressing, HIP) venne sviluppata a met\u00e0 degli anni […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1057,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-1857","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-misc","brand_cat-films-it","tipo_news-news-it"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1857","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1857"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1857\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1859,"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1857\/revisions\/1859"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1057"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1857"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1857"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.omcd.it\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1857"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Come funziona il processo HIP<\/h2>\n
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