پرس ایزواستاتیک گرم

پرس ایزواستاتیک گرم یا هیپ ( به انگلیسی: Hot Isostatic Press ) یک فرایند ساخت است، که در آن ذرات پودر شده فلزات، آلیاژها و سرامیک ها تحت فشار ایزواستاتیک و حرارت بالا به همدیگر می چسبند و یک جز واحد را تشکیل می دهند. این روش برای کاهش تخلخل فلزات و افزایش چگالی بسیاری از سرامیک ها به کار می رود. این فرایند خواص مکانیکی ماده اولیه و کارپذیری آن را افزایش می دهد. با استفاده از این فرایند آلیاژهایی که تولید می کنند که خواص مکانیک عناصر مختلف را در آن واحد باهم دارند، این فرایند یکی از فرایندهای به کار رفته در متالوژی پودر است.
این روش بیش از ۸۰ سال پیش اختراع و به کار گرفته شد، در ابتدا برای تولید الماس مصنوعی به کار می رفت. سپس در اواسط دهه ۱۹۵۰، محققان آزمایشگاه Battelle Columbus پیوند با فشار گاز اختراع کردند. آن ها در حال حل مشکل پیوند زیرکونیم به آلیاژ اورانیوم و زیرکونیوم بودن، این پیوند یک تلاش برای رسیدن به یک روکش دهی مطلوب بود. این مشکل در برنامه هسته ای نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا مطرح شده بود، در اینجا بود که اولین بار ایده ایجاد پیوند توسط فشار ایزواستاتیک و فشار مطرح شد. در این برنامه از فشار ۱۳۷٫۸ اتمسفری و دما ۹۰۰ درجه سانتی گرادی استفاده شد. این روش توسط ۴ دانشمند آزمایشگاه Battelle Columbus ثبت شد. در سال های بعد با پیشرفت ابزار و ماشین آلات و همچنین ساخت آلیاژهای گوناگون که در برابر فشار و دما مقاوم بودند قطعات بیشتر و پیشرفته تر با این روش تولید شدند تا جایی که امروز توانایی تولید قطعات گوناگون از اجزا کوچک ساعت های دستی تا پره های ۱ متری توربین ها و پمپ را دارد. .
در این فرایند ابتدا قالب قطعه ای مورد نیاز است طراحی می شود این قالب باید بتواند فشار و دما بالا را تحمل کند و این خود قیمت آن را افزایش می دهد سپس موادی که قرار است با هم ترکیب شده و آلیاژ نهایی را ایجاد کنند به صورت پودر در می آیند برای پودر کردن مواد روش ها گوناگی از جمله عبور مذاب از یک نازل و ذره ذره کردن آن با استفاده از فشار هوا وجود دارد برای مواد با استحکام بالاتر مانند تیتانیوم از یک دیسک دوار مسی که جریان از آن می گذرد استفاده می شود و میله تیتانیومی با با برخورد با آن دیسک هربار خورد شده و پودر ایجاد می شود. پس اینکه پودرها آماده شد به نسبت مورد نیاز با هم ترکیب شده و چند ساعت را در همزن ها سپری می کنند تا به خوبی مخلوط شوند. پس از این مرحله پودر داخل قالب ریخته شده و داخل محفظه قرار می گیرد سپس با افزایش دما و فشار اتفاقی که می افتد آن است که در دماهای بالاتر با افزایش دامنه نوسانی اتمها بیشتر شده و این باعث بیشتر شدن نفوذ اتمی می شوند و اینگونه مواد در یکدیگر نفوذ کرده و ذرات به هم می چسبند. در این فرایند فشار یکسان در همه جهات باعث می شود تا خواص نهایی ایزوتروپیک باشد ( همسانگرد ) و تخلخلی وجود نداشته باشد. در این روش فشارهای بالایی به کار می رود ( ۱۰۰ تا 200 Mpa ) که نیازمند استفاده از آلیاژها مستحکم برای مخازن آن است همچنین دما بسته به نوع پودرها از ۹۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد متغیر است.