Wytwarzanie przyrostowe Inconel 718 nadal jest jednym z najważniejszych postępów w przemyśle lotniczym i energetycznym. Dzieje się tak przede wszystkim dzięki wyjątkowej odporności na ciepło oraz wytrzymałości tego stopu. W przeciwieństwie do tradycyjnej obróbki, wytwarzanie przyrostowe Inconel 718 oferuje możliwość budowania detali warstwa po warstwie. Ta cecha umożliwia produkcję elementów o bardzo skomplikowanych kształtach i geometrii. Jednakże, właśnie te skomplikowane kształty i geometrie stwarzają unikalne wyzwania podczas wytwarzania przyrostowego Inconel 718, które obejmują obniżoną jakość produktu, zmniejszoną efektywność produkcji oraz trudności w zarządzaniu kosztami. Im więcej branż zaczyna wykorzystywać przyrostowe wytwarzanie Inconel 718 do produkcji wysokiej jakości komponentów, tym lepiej należy zrozumieć dotychczas nierozpoznane wyzwania, aby je rozwiązać. Ten artykuł ma na celu rozwiązanie wyzwań związanych z wytwarzaniem przyrostowym Inconel 718.
Jednym z wyzwań związanych z drukiem przestrzennym Inconel 718 jest charakter samego stopu. Inconel 718 ma wysoką przewodność cieplną, co prowadzi do powstawania kruchych struktur wewnętrznych. Do tych wewnętrznych wad należą pęknięcia, porowatość oraz fazy kruche. Jakość proszku Inconel 718 bezpośrednio wpływa na wynik druku przestrzennego, podobnie jak morfologia proszku. Niejednorodny i zanieczyszczony proszek uznawane są za jedną z głównych przyczyn problemów z wiązaniem warstw.
Aby rozwiązać te problemy, producenci powinni wykorzystywać proszek Inconel 718 o wysokiej czystości, z określonym rozkładem wielkości cząstek w zakresie od 15 do 45 mikrometrów. Podgrzanie platformy roboczej pomaga również w zmniejszeniu gradientów temperatury oraz ryzyka pęknięć. Wyżarzanie roztworowe i starzenie z kolei poprawiają właściwości mechaniczne elementu po procesie wytwarzania przyrostowego i usunięciu fazy kruchej, co może całkowicie ominąć problem kruchej fazy w przyrostowym wytwarzaniu Inconel 718.
W przypadku przyrostowego wytwarzania Inconel 718 kolejnym dużym wyzwaniem są parametry procesu. Moc lasera, prędkość skanowania, wysokość warstwy oraz odstęp między ściegami to parametry wymagające precyzyjnej kalibracji, a nawet niewielkie niedokładności mogą prowadzić do powstawania poważnych wad. Na przykład zbyt duża moc lasera może spowodować nadmierne topnienie, a zbyt niska prędkość skanowania może prowadzić do niepełnego stopienia. Możliwym rozwiązaniem jest wykorzystanie inteligentnych systemów oferujących symulację i testowanie zmiennych przed rozpoczęciem właściwej produkcji. W nowoczesnym przyrostowym wytwarzaniu Inconel 718 narzędzia monitorujące w czasie rzeczywistym innych zaawansowanych systemów produkcyjnych umożliwiają śledzenie parametrów i definiują współczynnik dokładności dla poszczególnych warstw. Takie quasi-automatyczne adaptacyjne sterowanie warstwami możliwe jest dzięki analizie parametrów w czasie rzeczywistym oraz ustawieniom kontrolnym wprowadzanym przez operatorów. Proces przyrostowego wytwarzania Inconel 718 może również zostać poprawiony poprzez dokładne próby małoskalowych zaprojektowanych elementów, które określają konkretne parametry.
Jednym z głównych wyzwań w dziedzinie przyrostowego wytwarzania stopu Inconel 718 jest zapewnienie jakości produktu. Podczas produkcji elementów metodą przyrostową bardzo trudno dostrzec wewnętrzne wady, takie jak mikropęknięcia czy porowatość. Techniki inspekcji jakości są niewystarczające w przypadku skomplikowanych części z Inconel 718 wytwarzanych przyrostowo. Aby temu zapobiec, proces powinien obejmować bardziej zaawansowane techniki badań nieniszczących, takie jak tomografia komputerowa (CT) czy skanowanie ultradźwiękowe. Te metody pozwalają wykryć wewnętrzne wady i zapewniają zgodność elementu ze wymaganymi standardami. Dodatkowo, wdrożenie kompletnego systemu śledzenia danych ułatwia monitorowanie procesu przyrostowego wytwarzania Inconel 718. System ten ma charakter procesowy i wspiera śledzenie danych procesowych oraz wyników kontroli. Ta działanie zapobiegawcze zagwarantuje, że wady nie będą się powtarzały w przyszłych procesach przyrostowego wytwarzania Inconel 718.
Obróbka końcowa w przyrostowej produkcji Inconel 718 jest bardzo istotna i należy ją dobrze zrozumieć, wiąże się ona z pewnymi wyzwaniami. Należy pamiętać, że elementy muszą zostać dokładnie poddane obróbce końcowej w celu usunięcia struktur wsporczych, wykończenia powierzchni oraz obróbki cieplnej. Usuwanie struktur wsporczych z złożonych części wykonanych z Inconel 718 jest trudniejsze i bardziej czasochłonne, co dodatkowo zwiększa ryzyko uszkodzenia elementu.
Struktury wsporcze mogą być projektowane z użyciem cech ułatwiających cięcie, co uprości obróbkę końcową. Na przykład struktury wsporcze mogą być zaprojektowane z cienkimi 'pinami', które można łatwo usunąć. Powierzchnie Inconel 718 uzyskane w procesie przyrostowym mogą być jednolicie wykończone za pomocą zautomatyzowanych systemów, takich jak szlifowanie robotyczne. Dostosowane projekty obróbki cieplnej w obróbce końcowej redukują naprężenia szczątkowe w przyrostowej produkcji Inconel 718, poprawiają właściwości mechaniczne i pozwalają uniknąć dodatkowego nagrzewania.
Korzyści z przyrostowej produkcji Inconel 718 w branżach wieloprecyzyjnych są ogromne, a wyzwania, z którymi te branże się zmagają, będą decydować o zakresie jej wdrożenia. Pokonanie trudności związanych z zakupem materiału poprzez inwestycje w wysokiej jakości proszek, obróbkę cieplną oraz doskonalenie parametrów procesu za pomocą inteligentnych wbudowanych systemów pomiarowych, rozwój nieniszczących metod badań i systemów śledzenia dla warstw kontroli procesu oraz automatyzacja procesów końcowych uproszczy pracę tym branżom. Przyszłe technologie integrujące strategiczną i automatyczną kontrolę procesu wzmocnią przetwarzanie Inconel 718 metodą przyrostową. Szybkie wdrażanie zaprojektowanych systemów pozwoli tym branżom na zaawansowaną produkcję przyrostową Inconel 718 i tworzenie skomplikowanych elementów. To zadziała na rzecz branż wieloprecyzyjnych w dziedzinach takich jak lotnictwo i energetyka.
Gorące wiadomości2025-06-30
2025-07-04
2025-07-01
EN
