Prensado isostático en caliente (HIP):cómo mejora la densidad del material y la integridad estructural

El prensado isostático en caliente es un proceso en el que la densidad general de un componente aumenta eliminando el exceso de líquidos y los huecos. Esto normalmente ocurre durante un proceso de dos partes para garantizar que el material sea estructuralmente sólido y capaz de soportar enormes cantidades de fuerza mientras está bajo tensión. El componente, generalmente un polvo, se expone primero a temperaturas extremas para eliminar la humedad y también se aplica un fuerte vacío para eliminar las impurezas que pueda contener. Mientras esto ocurre, se introducen gases inertes en el ambiente contenido hasta que la presión interna crea una unión metalúrgica uniforme dentro de las partículas del tamaño de un grano. El resultado de un proceso de prensado isostático en caliente es arena metálica con una densidad muy cercana al 100%, que está lista para ser moldeada en casi cualquier forma para diversas industrias.

Uno de los ejemplos más populares de prensado isostático en caliente es el proceso de revestimiento. Al infundir un metal raro y duradero o un polvo metálico en el exterior de un material mucho más común, los fabricantes pueden producir artículos rentables que tienen una vida útil más larga, ya que son mucho más duraderos. Si bien esto se podía obtener en el pasado combinando dos metales diferentes mediante metalurgia, el prensado isostático en caliente no combina dos metales para crear una aleación. Esto permite aplicar el proceso a muchos tipos diferentes de materiales que antes eran imposibles, como carcasas metálicas sobre cerámica o plástico.

Uno de los principales beneficios del prensado isostático en caliente para muchas industrias es la gran reducción en la cantidad de componentes desperdiciados, lo que ahorra a los fabricantes hasta un 30 % de sus compras de materiales y mano de obra. Los métodos convencionales anteriores provocaban que quedara una gran cantidad de chatarra durante las fases finales de la construcción y, dado que los materiales raros como el carburo de tungsteno eran muy caros, esto constituía un problema grave. Dado que este proceso puede replicar formas geométricas muy complejas en casi cualquier escala, se pierde muy poco metal durante el proceso de conformación final.

Las primeras implementaciones del proceso de prensado isostático en caliente se remontan a 1955, con el objetivo de fabricar materiales complejos y uniformes que de otro modo no podrían lograrse mediante unión o soldadura. Si bien esta tecnología se creó originalmente para dar servicio a la industria aeroespacial y protegerla contra la presión externa que se ejerce sobre las naves espaciales, rápidamente también se hizo popular dentro de las industrias petrolera, automotriz y médica. Incluso los motores de cohetes y los satélites del espacio profundo se construyen utilizando este proceso, porque simplemente no hay otra manera de hacerlos con mayor durabilidad. Dado que el volumen de formas y tamaños que se pueden crear es casi ilimitado, el prensado isostático en caliente debería seguir siendo una alternativa popular en muchas industrias distintas.

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