热等静压 (HIP) 长期以来一直是医疗植入物、航空航天、核能和军事等需要高精度和材料可靠性的行业中的重要工艺。随着增材制造 (AM) 在这些要求苛刻的领域继续受到关注，事实证明HIP技术的集成是增强3D打印部件性能和可靠性的强大盟友。
Quintus Technologies：增材制造领域的 HIP 先驱
Quintus Technologies 是一家瑞典公司，以其高压技术创新而闻名，一直处于将 HIP 融入增材制造工艺的前沿。该公司大约十年前更名为 Quintus，最初因开发用于生产人造钻石的热压工艺而获得认可。2015 年，Quintus 开始专注于其技术如何为新兴的增材制造领域带来重大优势。
Quintus 代表 Henning 解释道：“我们开始与客户讨论我们的技术能为他们带来什么价值。”随着 AM 需求的增长，Quintus 开发了专为工业 AM 用户量身定制的高压热处理技术。该技术结合了高速冷却和温度均匀性的优势，有效地使制造商从打印产品过渡到功能齐全的实际应用。
利用热等静压 (HIP) 技术增强增材制造部件的性能
HIP 技术解决了金属增材制造部件面临的一些独特挑战，例如应力、孔隙率和开裂。这些问题对于改善打印部件的机械性能至关重要，包括延展性、断裂韧性、伸长率和疲劳寿命。“HIPing 是业内许多人熟知的技术，并且它在该工艺的后期才应用，”Henning 指出。然而，金属增材制造部件的特定微观结构需要不同的处理考虑才能最大限度地提高其性能。
超大型 Quintus 热等静压机。（图片来源：Quintus Technologies）
Quintus 的 HIP 技术在航空航天、医疗和航天工业的高性能应用中尤为重要。随着对更大、更复杂的 AM 部件的需求不断增长，AM 就绪的 HIP 设备的能力必须跟上步伐。Quintus 继续扩展其技术以满足这些日益增长的需求，同时保持相同的高性能标准。
Henning 强调了利用 AM 灵活性的重要性，而不是简单地用打印件替换铸造或锻造的部件。“每个人都在尝试用新方法制造一个部件来替换它，但真正的好处是当你利用 AM 的灵活性时，”他说。这种方法确保制造商能够充分利用 AM 与 HIP 技术相结合的优势，实现最佳效果。
Hiperbaric：利用 HIP 实现新的 AM 应用
高压技术领域的另一家领先企业 Hiperbaric 也认识到了 AM 和 HIP 之间的协同作用。该公司的 HIP 技术已被航空航天等行业用于认证具有最高质量和安全标准的材料和零件。例如，Hiperbaric 的 HIP 技术已成为 Aenium Engineering 在航天领域的决定性工具，可确保打印的组件符合严格的性能标准。
Hiperbaric 20 HIP 压力机（图片来源：Hiperbaric）
尽管 HIP 具有诸多优势，但它也存在一些局限性，尤其是对于采用夹层结构或高级陶瓷的部件。由于这些材料的内部结构复杂或加工条件极端，因此在 HIP 工艺中可能会带来挑战。
然而，Hiperbaric 认为 HIP 在新型增材制造应用和材料方面具有“巨大潜力”。该公司目前正在开展研发项目，通过 HIP 增强碳化硅 (SiC) 等材料的性能，从而消除多晶 SiC 晶片中的缺陷。随着增材制造的普及，HIP 有望在降低成本和提高从太空探索到固态电池等行业的零部件性能方面发挥关键作用。
来源：tctmagazine.com
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