Additieve productie van Inconel 718 blijft een van de belangrijkste vooruitgangen in industrieën zoals lucht- en ruimtevaart en energie. Dit komt vooral door de unieke hittebestendigheid en sterkte van de legering. In tegenstelling tot conventionele verspaning biedt additieve productie van Inconel 718 het voordeel dat onderdelen laag voor laag worden opgebouwd. Deze mogelijkheid maakt het vervaardigen van onderdelen met zeer ingewikkelde ontwerpen en geometrieën mogelijk. Hoewel deze complexe ontwerpen en geometrieën wel unieke uitdagingen met zich meebrengen tijdens de additieve productie van Inconel 718, zoals verminderde productkwaliteit, lagere efficiëntie tijdens de productie en problemen bij kostenbeheersing. Naarmate steeds meer industrieën additief vervaardigd Inconel 718 gaan gebruiken voor het maken van hoogwaardige componenten, is het belangrijker om deze nog onontdekte uitdagingen te begrijpen en op te lossen. Dit blog richt zich op het oplossen van de uitdagingen bij de additieve productie van Inconel 718.
Een van de uitdagingen van Inconel 718 bij additieve fabricage is de kenmerken van de legering zelf. Inconel 718 heeft een hoge thermische geleidbaarheid, wat leidt tot de ontwikkeling van brosse interne structuren. Deze interne defecten omvatten barsten, porositeit en brosse fasen. De kwaliteit van het Inconel 718-poeder beïnvloedt direct het resultaat van de additieve fabricage, net als de poedermorfologie. Factoren zoals onregelmatig en verontreinigd poeder worden beschouwd als een van de belangrijkste oorzaken van problemen met laagverbinding.
Om de problemen aan te pakken, wordt aanbevolen dat fabrikanten hoogwaardig Inconel 718-poeder gebruiken met een specifieke deeltjesgrootteverdeling tussen 15 en 45 micrometer. Het voorverwarmen van het bouwplatform draagt ook bij tot het verminderen van thermische gradienten en de kans op barre vorming. Oplossingsglanzen en uitgloeien daarentegen verbeteren de mechanische eigenschappen van het onderdeel na bewerking en, na verwijdering van de brosse fase, helpen zij om het probleem van de brosse fase in Inconel 718 additieve fabricage volledig te omzeilen.
In het geval van additieve productie van Inconel 718 vormen procesparameters een andere grote uitdaging. Laservermogen, scansnelheid, laagdikte en hatchingafstand zijn allemaal parameters die specifiek moeten worden gekalibreerd, en zelfs kleine onnauwkeurigheden in deze parameters kunnen leiden tot grote defecten. Bijvoorbeeld: een te hoog laservermogen kan leiden tot oververhitting, en een te lage scansnelheid kan resulteren in onvolledige fusie. Een mogelijke oplossing hiervoor is het gebruik van intelligente systemen die simulatie en variabele testen bieden voordat de daadwerkelijke productie plaatsvindt. Zoals het geval is bij moderne additieve productie van Inconel 718, stellen real-time bewakingssystemen van andere geavanceerde productiesystemen bedrijven in staat om parameters te volgen en een precisieverhouding voor de lagen vast te stellen. Deze quasi-geautomatiseerde adaptieve regeling van lagen wordt vergemakkelijkt door de real-time analyse van de parameters en de vooraf ingestelde controle van de parameters door de operators. Het additieve productieproces van Inconel 718 kan ook worden verbeterd door middel van precieze, op kleine schaal ontworpen proefonderdelen die specifieke parameters definiëren.
Een van de belangrijkste uitdagingen bij de additieve fabricage van Inconel 718 is het waarborgen van de productkwaliteit. Tijdens het productieproces van additief vervaardigde onderdelen zijn interne gebreken, waaronder microscheuren en porositeit, uiterst moeilijk te identificeren. Kwaliteitsinspectietechnieken zijn eenvoudigweg ontoereikend voor complexe additief vervaardigde onderdelen van Inconel 718. Om dit tegen te gaan, dient het proces geavanceerdere niet-destructieve testmethoden zoals CT- en ultrasone scanmethoden te omvatten. Deze technieken detecteren inwendige fouten en zorgen ervoor dat het onderdeel voldoet aan de vereiste normen. Daarnaast helpt de implementatie van een volledig systeem voor databarenscholing bij het volgen van het additieve fabricageproces van Inconel 718. Dit systeem is sterk procesgericht en ondersteunt het bijhouden en traceren van procesgegevens en inspectieresultaten. Deze preventieve maatregel zal ervoor zorgen dat gebreken niet opnieuw optreden in toekomstige additieve fabricageprocessen van Inconel 718.
Nabewerking bij de additieve productie van Inconel 718 is zeer kritisch en dient goed begrepen te worden; deze brengt namelijk uitdagingen met zich mee. Er dient rekening mee te worden gehouden dat onderdelen nauwkeurig nagebewerkt moeten worden om ondersteuningsstructuren te verwijderen, oppervlakteafwerking toe te passen en warmtebehandeling uit te voeren. Het verwijderen van ondersteuningsstructuren van complexe Inconel 718-onderdelen is moeilijker en tijdrovender, wat bovendien het risico op beschadiging van het onderdeel verhoogt.
Ondersteuningsstructuren kunnen worden ontworpen met snijfuncties zodat de nabewerking gemakkelijker verloopt. Ondersteuningsstructuren kunnen bijvoorbeeld worden ontworpen met dunne 'pennen' die eenvoudig kunnen worden verwijderd. Oppervlakken van Inconel 718-onderdelen die additief zijn geproduceerd, kunnen uniform worden gemaakt via geautomatiseerde systemen zoals robotgestuurde slijpmachines. Aangepaste warmtebehandelingsprocedures voor nabewerking verminderen de restspanningen in additief geproduceerde Inconel 718-onderdelen, verbeteren de mechanische eigenschappen en voorkomen ongewenste warmtetoevoeging.
De voordelen van Inconel 718 additieve fabricage in multi-precisie-industrieën zijn immens, en de uitdagingen waarmee deze industrieën te maken hebben, zullen bepalen in hoeverre toepassing plaatsvindt. Het overwinnen van uitdagingen op het gebied van materiaalaankoop door te investeren in hoogwaardig poeder, warmtebehandeling en het verfijnen van procesparameters via intelligente ingebedde sensoren, het ontwikkelen van NDT- en traceerbaarheidssystemen voor laagsgewijze procescontrole, en het automatiseren van nabewerking zal het werk voor deze industrieën vereenvoudigen. Toekomstige technologieën die strategische en geautomatiseerde procescontrole integreren, zullen de verwerking van Inconel 718 additieve fabricage verbeteren. Snelle implementatie van ontworpen systemen zou deze industrieën in staat stellen geavanceerde Inconel 718 additieve fabricage uit te voeren en complexe onderdelen te creëren. Dit zou de multi-precisie-industrieën in sectoren als lucht- en ruimtevaart en energie stimuleren.
Hot News2025-06-30
2025-07-04
2025-07-01
EN
