Инконель 718 металдық 3D-басып шығару материалын дамытуда неге көңіл бөлінеді?

Лазерлік ұнтақтың қабатын балқыту кезіндегі әмбебап қорытпа қасиеттері мен микрояқын құрылымды бақылау

Inconel 718 materialynyң jоғarы operatsiondyқ shегіne shekem өте jақсы mehanikalyқ tұraқтыlyғyn saқtaydy, sebebi ol precipitatsiondyқ qattayturysh mikroқұrylysy bar. Post-build aging kезіnde nanometrlyқ mashtabynda gamma double prime (γ″) және gamma prime (γ′) fazalary birkelez bіrқалыпты түзіледі, dislokatsiyalardyң қозғalysyna tosqyn bolyp, өте жоғары беріктік berеді. Lazerlik tozdyқ yashyғynda bіrіktіru kезіnde tez қату nәтижесінде dislokatsiya tyғyzdyғy жоғarы ұялы құрыlys пайда болады, ол erіtu және aging islemesінен keyin bu kүшейtushі fazalardyң tiімді tarqalysyna әкеледі. Маңыздысы, lazerlik tozdyқ yashyғynda bіrіktіru kезіnde delta fazasy dyң tane шегіnde saқtalady, ol tane shеgіnің қозғalysyna tosqyn bolyp, tane өсуін басады және jоғarы temperatyrada deformatsiyanyң қarsylyғyn arttyrady. Бұл реттелетін reaksiya lazerlik tozdyқ yashyғynda bіrіktіrіlген Inconel 718 materialynyң жоғары беріктікке ие, күрделі geometriyalı komponentter үшін ideal tаңdaуғa айналады, олар ekstremal jылу jүkterіne ұшырайdy. Сонымен қатар, tөмен jылу өткізгіштігі erіgen aylaңy ішіndegі jылудy shағын аймаққа шақтандырадy, ол терең, dar bіrіktіru aylaңyн қамтамасыз etеді, jылу gradientterіn және қalғan kerіlgіlіktі azaytady; жоғары nikel mazmyny және baқыlanatyn niobiy molshekullerі eutektik fazalardyң пайда болysyna tosqyn bolyp, қату kезіndegі трещиналардың пайда болysyna engіs bolady. Protsess parametrlery optimallashtyrılған kезде, бұл қасиеттер 99,9%-dan asatyn syғyldyққa ие bөlшектер aluғa мүмкіндік berеді.

Металл қосымшалы өндірістегі дәстүрлі өндіріс шектеулері мен процестердің оптимизациясы

Inconel 718-дің дәстүрлі өңдеуі құралдың тозуы, жылдам жұмсақтану және жылу шашырауының төмен болуы сияқты кедергілерге ұшырайды, ал соғу мен фрезерлеу әдетте күрделі ішкі қуыстар, ішкі ойықтар және ауа-ғарыш құрылғылары үшін салынған жұқа қабырғалы элементтерді өңдеуге қиындық туғызады, бұл «сатып алуға қатынасы — ұшуға қатынасы» көрсеткішін жоғарылатады. Металлды қосымша өндіру технологиясы осы шектеулерді толығымен айналып өтеді, себебі күрделі контурлар мен ішкі каналдарды тікелей цифрлық файлдардан құрады. Лазерлі тозаңды қабатты балқыту әдісінде жуықтағанда толық тығыздыққа жету үшін лазерлік қуат, сканерлеу жылдамдығы, қадам аралығы және қабат қалыңдығын дәл реттеу қажет; бұл параметрлер энергия тығыздығының белгілі шегінде болуы керек. Жетілдірілген бақылау жүйелері балқыту аймағындағы температураның градиентін реттеудің бағытты (колонналық) кристаллдардан теңқырлы (эквиаксиалды) кристаллдарға ауысуын қамтамасыз ететінін көрсетеді, бұл кристалл құрылымын жақсартады және ыстық трещиналар пайда болу қаупін төмендетеді. Жылу градиенті мен өсу жылдамдығын реттеу арқылы өндірушілер ұзын колонналық кристаллдардан изотропты эквиаксиалды кристаллдарға ауысады, бұл жоғары жылулық керілулерге ұшырайтын қалың бөліктер үшін маңызды. Сонымен қатар, горизонталь және вертикаль бағыттар бойынша механикалық анизотропия параметрлерді жетілдіру мен керілулерді жоюға арналған жылумен өңдеу арқылы әлдеқайда азайды, сондықтан бөлшек орналасуын құрылымдық сенімділікті қамтамасыз етпей, максималды өндірістік тиімділікке ие болу үшін таңдауға болады.

Әуе кемелері мен энергетикадағы қызметтік артықшылықтар және маңызды қолданыстар

Қосымша өндіріс әдістері дәстүрлі шойындау мен өңдеу процестерінен аса кең функционалды мүмкіндіктерді ашады. Лазерлі тозаңды жатықтық балқыту әдісі Inconel 718 материалдың компоненттеріне конформалды салқындату каналдарын, торлы құрылымдарды және топологиялық оптимизацияланған геометрияны тікелей интеграциялауға мүмкіндік береді; бұл компоненттердің массасын қатты төмендетеді, бірақ жоғары температурадағы беріктігі мен ползучтыққа төзімділігі сақталады. Турбина қолданыстарында 3D-басылған салқындату каналдары дәстүрлі тесілген тесіктерге қарағанда жылу шығаруды әлдеқайда жақсартады, ыстық дақтардың пайда болуын азайтады және термиялық циклдық тозуға төзімділікті ұзартады. Бөлшектерді біріктіру қосылатын немесе дәнекерленетін қосылыстарды жоюға әкеледі, ол жинақтау шығындарын және потенциалды сорғылау жолдарын азайтады, сонымен қатар қажетсіз шикізат шығындарын қатты төмендетеді. Inconel 718 нейтронды сәулелендіруге және термиялық циклдарға төзімді микрқұрылымы оны ядролық реакторлардың ішкі бөліктері мен сәулелендіруге төзімді фитингтер үшін қолдануға икемді етеді; сонымен қатар жоғары ползучтыққа төзімділігі қорғаныс пен энергетика саласындағы алғы шеттегі отын камераларының ішкі қабырғалары, отын шашқыштары және кейінгі жанғыш құрылғылары сияқты күрделі компоненттердің өндірісін қамтамасыз етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Inconel 718 жоғары температурада қолданылатын материал ретінде қандай артықшылықтарға ие? Inconel 718 өте жоғары жылу шектеріне дейін өте жоғары беріктік пен тұрақтылық көрсететін тұнбаға түсу нәтижесінде пайда болған микрқұрылымға ие, сондықтан ол экстремалды жағдайларда қолдануға идеалды.

2. Laser powder bed fusion Inconel 718 бөлшектеріндегі ақауларды қалай азайтады? Laser powder bed fusion толық тығыздыққа, ірі емес дән құрылымына және қату трещиналарының пайда болуын болдырмауға әкелетін лазерлік қуатты, сканерлеу жылдамдығын және суыту жылдамдығын оптималдау арқылы жұмыс істейді.

3. Аэроғышқыштар компоненттерін дайындауда laser powder bed fusion дәстүрлі өндіріске қарағанда неге тиімдірек? Laser powder bed fusion күрделі геометриялық пішіндерді жобалауға еркіндік береді, материалдың шығынын азайтады және дәстүрлі фрезерлеу мен соғу мүмкіндіктерінен асып түсетін конформалды суыту каналдары сияқты функцияларды біріктіреді.

4. Qanday sahanalar Inconel 718 basqyshy komponentteri menen en kóp paydalanady? Aerokosmik, energiya jene qorǵanys sahanalary ozyndarynyng juqari temperaturada berilgen kúshin, sáulenuge tózgyshlygyn jene korroziyaǵa tózgyshlygyn kritik tiyisli ónimi ushyn paydalanady.

5. Qalay qilib qoshymsha óndiru materialdyq shıǵyny azaytady? Shamyldy naqty pishin óndiru ushyn konvensionaldy buy-to-fly kórseltkishi óte juqari bolǵandyqtan materialdyq shıǵyny minimal deńgeyge shektilgedi, bu óndiru tiyisliǵin onshalıqta jaqsartady jene shıǵyndydy azaytady.