heißisostatisches

Heißisostatisches Pressen (HIP) ist ein Fertigungsverfahren zur Herstellung dichter Bauteile und Werkstoffverbindungen. Dabei wird ein Werkstück in einer druckfesten Kammer zusammen mit einem Trägermedium erhitzt und unter isostatischem Druck behandelt, um Porosität zu reduzieren, das Gefüge zu homogenisieren und Diffusionsverbindungen zu fördern.

Das Prinzip basiert darauf, Druck gleichmäßig von allen Seiten auf das Teil zu übertragen. Das Trägermedium, meist Argon, umgibt das Bauteil und überträgt den Druck durch die Kammer auf die Oberflächen. Durch Temperatur und Diffusion entstehen Porenverschlüsse, Entfeuchtung und eine bessere Gleichmäßigkeit der mechanischen Eigenschaften, was zu isotropen Eigenschaften führt.

Der typische Ablauf umfasst das Einbringen des Bauteils in eine HIP-Kapsel, Evakuierung, das Platzieren in die HIP-Anlage, Erhitzen bis zur Zieltemperatur, das schrittweise Anlegen des gewünschten Drucks, eine Haltezeit bei Temperatur und Druck, Abkühlung und Entnahme. Die Prozessparameter hängen von Material und gewünschter Mikrostruktur ab; gängige Werte liegen grob im Bereich 600–1000 °C und 100–250 MPa, wobei Behandlungen von wenigen Minuten bis Stunden reichen können.

Anwendungen finden sich vor allem in der Pulvermetallurgie, der Bearbeitung von Metallen, Keramiken und Verbundwerkstoffen, sowie im Diffusionsbonding unterschiedlicher Materialien. HIP wird in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Energieerzeugung und Automobilindustrie eingesetzt, wo dichte Bauteile mit komplexen Geometrien gefordert sind.

Zu den Vorteilen zählen hohe Dichtegleichmäßigkeit, Vermeidung innerer Risse, verbesserte mechanische Eigenschaften und die Möglichkeit, Nahformen herzustellen. Nachteile sind hohe Investitions- und Betriebskosten, Größenbeschränkungen der Kammer, potenzielle Gefügeveränderungen durch Temperatur und der Bedarf an spezialisierten Kapseln und Reinigungsprozessen.