在增材制造的過程中,內部將殘留氣孔、微裂紋、殘余應力等缺陷,缺陷的尺寸、類型將由具體的打印工藝參數決定。 這些缺陷對材料的力學性能,特別是疲勞性能影響非常大。而通過熱等靜壓處理,這些缺陷都可以被消除,材料的密度將達到理論值。
疲勞強度對某些重要部件,如航空航天組件和醫療植入物,來說是非常重要的因素,因此對于這些部件,HIP處理是一道例行工序。HIP處理過的制品屈服強度相較于原始材料會有所下降,但提升了延展性。 由于在增材制造的過程中,材料會承擔每秒幾千度的冷卻速度,因此會產生高屈服強度。后續進行常規熱處理時,如HIP處理和退火處理,微觀組織會變粗,導致屈服強度降低,但延展性提升。
無論在3D打印過程中內部產生微量孔隙還是大量孔隙, 都可以通過HIP處理全部消除,因此,無需對一次加工得3D打印制品提出過高的要求,可生產大批“低質量產品” 隨后通過熱等靜壓批量處理使產品達到要求,節省了時間和成本。 此外,由于在增材制造中材料的孔隙在內部是均勻分布的,在HIP致密化的過程中,各個方向體積收縮是均勻的,不會出現一般粉末冶金近終成型工藝中出現的形變,同時制品的殘余應力會得到釋放,實現了一舉多得的效果。