การพิมพ์ 3 มิติกับ Inconel 718: คู่มือที่ครอบคลุม
Inconel 718 เป็นหนึ่งในซุปเปอร์อัลลี่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในนิกเกิลการผลิตสารเติมแต่ง (AM)เนื่องจากมันความแข็งแรงสูงความต้านทานการกัดกร่อนและการเชื่อมที่ยอดเยี่ยม- ด้านล่างนี้เป็นประเด็นสำคัญของการพิมพ์ 3 มิติ Inconel 718 รวมถึงกระบวนการความท้าทายและแอปพลิเคชัน
1. กระบวนการพิมพ์ 3 มิติสำหรับ Inconel 718
Inconel 718 เข้ากันได้กับเทคโนโลยี AM หลายแห่ง แต่ที่พบมากที่สุดคือ:
①ฟิวชั่นเตียงผงเลเซอร์ (LPBF \/ SLM)
มันทำงานอย่างไร: เลเซอร์พลังงานสูงเลือก Melts Fine Inconel 718 Powder Layer โดยเลเยอร์
ข้อดี:
ความแม่นยำสูง (ความคลาดเคลื่อน± 0. 1 มม.)
คุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม (ใกล้กับวัสดุปลอมแปลง)
เหมาะสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน (เช่นใบพัดกังหัน, หัวฉีดเชื้อเพลิง)
ความท้าทาย:
ความเครียดที่เหลืออยู่เนื่องจากการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว→ต้องใช้การหลอมบรรเทาความเครียด.
ความเสี่ยงการแตกหากพารามิเตอร์กระบวนการไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสม
②การละลายลำแสงอิเล็กตรอน (EBM)
มันทำงานอย่างไร: ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนในสุญญากาศเพื่อละลายผง
ข้อดี:
อัตราการสร้างที่เร็วกว่า LPBF
ความเครียดที่ตกค้างลดลง (เตียงผงอุ่น)
ข้อเสีย:
พื้นผิวที่หยาบกว่า (ต้องใช้หลังการตกแต่ง)
จำกัด เพียงชิ้นส่วนที่ใหญ่กว่า (โดยทั่วไปคือส่วนประกอบการบินและอวกาศ)
③การสะสมพลังงานโดยตรง (DED \/ LENS)
มันทำงานอย่างไร: เลเซอร์หรืออิเล็กตรอนคานละลายผงตามที่วางไว้
แอปพลิเคชัน:
ซ่อมใบพัดกังหัน.
การเพิ่มคุณสมบัติให้กับชิ้นส่วนที่มีอยู่.
2. ความท้าทายที่สำคัญในการพิมพ์ 3 มิติไม่สะดวก 718
| ท้าทาย | สาเหตุ | สารละลาย |
|---|---|---|
| ความเครียดที่เหลืออยู่ | การระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว→การไล่ระดับความร้อน | การหลอมนูนความเครียด (870 องศา, 1h) |
| ความพรุน | ก๊าซที่ติดอยู่หรือขาดฟิวชั่น | เพิ่มประสิทธิภาพความเร็วเลเซอร์และความเร็วสแกน |
| การแตก | ความเครียดจากความร้อนสูงและการแยก | post-build |
| ออกซิเดชัน | การสัมผัสกับออกซิเจนในระหว่างการพิมพ์ | ใช้ก๊าซป้องกันอาร์กอน\/ไนโตรเจน |
3. โพสต์การประมวลผลเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
การบำบัดความร้อน (บังคับสำหรับการบินและอวกาศ)
การหลอมโซลูชัน: 980 องศา× 1H →การระบายความร้อนอากาศ
การรักษาผู้สูงอายุ: 720 องศา× 8H →เตาเย็นถึง 620 องศา× 8H →อากาศเย็น
กด isostatic ร้อน (สะโพก)
กำจัดช่องว่างภายใน (ช่วยเพิ่มอายุการใช้งานความเหนื่อยล้า)
เครื่องตัดเฉือนและพื้นผิวตกแต่ง
เครื่องจักรยาก→ใช้เครื่องมือคาร์ไบด์หรือเซรามิก
การขัดด้วยไฟฟ้าเพื่อพื้นผิวที่เรียบเนียน
4. แอปพลิเคชันของ Inconel ที่พิมพ์ 3 มิติ 718
| อุตสาหกรรม | ตัวอย่างชิ้นส่วน | ทำไมต้องไม่ได้รับ 718? |
|---|---|---|
| การบินและอวกาศ | ใบพัดกังหัน, หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง | ความแข็งแรงของอุณหภูมิสูงความต้านทานการคืบ |
| น้ำมันและก๊าซ | เครื่องมือลงหลุมวาล์ว | ความต้านทานการกัดกร่อนในก๊าซเปรี้ยว |
| เกี่ยวกับยานยนต์ | ล้อเทอร์โบชาร์จเจอร์ | น้ำหนักเบา + ความต้านทานความร้อน |
| ทางการแพทย์ | การปลูกถ่ายศัลยกรรม | ความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความทนทาน |
5. ทางเลือกสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ
อุณหภูมิสูงขึ้น? → Inconel 625(ความต้านทานออกซิเดชันที่ดีขึ้น)
การเชื่อมได้ดีขึ้น? → Hastelloy x(ความเสี่ยงในการแคร็กลดลง)
ต้นทุนที่ต่ำกว่า? → สแตนเลส 316L(แต่อ่อนแอกว่าที่อุณหภูมิสูง)
ความคิดสุดท้าย
Inconel 718 เป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับ AM ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการแต่ต้องการการควบคุมพารามิเตอร์ที่แม่นยำและหลังการประมวลผล- หากคุณต้องการความช่วยเหลือพารามิเตอร์การพิมพ์การบำบัดความร้อนหรือการเลือกวัสดุอย่าลังเลที่จะถาม!
