Виробництво виробів із Inconel 718 методом адитивного виготовлення продовжує залишатися одним із найважливіших досягнень у таких галузях, як авіація та енергетика. Це зумовлено насамперед унікальною стійкістю цього сплаву до високих температур і його міцністю. На відміну від традиційної механічної обробки, адитивне виробництво деталей із Inconel 718 має перевагу у вигляді побудови виробів шар за шаром. Ця можливість дозволяє виготовляти деталі з надзвичайно складними конструкціями та геометрією. Проте саме такі складні форми та геометрії створюють окремі виклики під час адитивного виробництва Inconel 718, зокрема — зниження якості продукції, зниження ефективності виробництва та проблеми з управлінням витратами. Чим більше галузей починають використовувати адитивне виробництво деталей із Inconel 718 для створення високоякісних компонентів, тим важливіше розуміти ще не вирішені проблеми. У цьому матеріалі розглядаються способи вирішення викликів, пов’язаних із адитивним виробництвом Inconel 718.
Однією з проблем адитивного виробництва Inconel 718 є властивості самого сплаву. Inconel 718 має високу теплопровідність, що призводить до утворення крихких внутрішніх структур. До цих внутрішніх дефектів належать тріщини, пористість та крихкі фази. Якість порошку Inconel 718 безпосередньо впливає на результат адитивного виробництва, а також морфологія порошку. Такі фактори, як нерегулярний та забруднений порошок, вважаються однією з основних причин проблем із зчепленням шарів.
Для вирішення цих питань рекомендується, щоб виробники використовували порошок Inconel 718 високої чистоти з певним розподілом частинок у діапазоні від 15 до 45 мікрометрів. Підігрів платформи також сприяє зменшенню температурних градієнтів і ймовірності утворення тріщин. З іншого боку, розчинне відпалювання та старіння покращують механічні властивості деталі після обробки та видалення крихкої фази, повністю усуваючи проблему крихкої фази в адитивному виробництві Inconel 718.
У разі виготовлення Inconel 718 методом адитивного виробництва параметри процесу стають ще одним великим викликом. Потужність лазера, швидкість сканування, висота шару та відстань між доріжками — це всі параметри, які потребують конкретної калібрування, і навіть незначні неточності в цих параметрах можуть призвести до серйозних дефектів. Наприклад, надмірна потужність лазера може спричинити надмірне плавлення, а занадто низька швидкість сканування — призвести до неповного зварювання. Можливим рішенням є використання інтелектуальних систем, які пропонують моделювання та тестування змінних перед фактичним виробництвом для виробників. Як це має місце в сучасному адитивному виробництві Inconel 718, інструменти реального часу інших передових виробничих систем дозволяють відстежувати параметри та визначати коефіцієнт точності для шарів. Цей квазіавтоматизований адаптивний контроль шарів забезпечується за рахунок аналізу параметрів у реальному часі та попередньо встановленого контролю параметрів операторами. Процес виготовлення Inconel 718 методом адитивного виробництва також може бути покращений за рахунок точності випробувань невеликих спеціально розроблених деталей, які визначають конкретні параметри.
Однією з основних проблем у виробництві Inconel 718 методом адитивного виготовлення є забезпечення якості продукту. Під час виготовлення деталей адитивними методами внутрішні дефекти, такі як мікротріщини та пористість, надзвичайно важко виявити. Методи перевірки якості є недостатньо ефективними для складних деталей з Inconel 718, виготовлених адитивним способом. Щоб усунути це, до процесу слід включити більш досконалі методи неруйнівного контролю, такі як комп'ютерна томографія та ультразвукове сканування. Ці методи дозволяють виявляти внутрішні дефекти й забезпечують відповідність деталей встановленим стандартам. Крім того, впровадження повної системи трасування даних допомагає відстежувати процес адитивного виробництва Inconel 718. Ця система має орієнтацію на процес і сприяє фіксації та відстеженню даних виробничого процесу та результатів контролю. Такий профілактичний захід забезпечить те, що дефекти не будуть повторюватися в майбутніх процесах адитивного виробництва Inconel 718.
Післяобробка при адитивному виробництві з Inconel 718 є дуже важливою, і слід розуміти, що вона супроводжується певними труднощами. Необхідно враховувати, що деталі потрібно точно обробляти після друкування для видалення опорних структур, оздоблення поверхонь та термічної обробки. Видалення опорних структур із складних деталей з Inconel 718 є більш складним і трудомістким процесом, що крім того збільшує ймовірність пошкодження деталі.
Опорні структури можна проектувати з урахуванням елементів розриву, щоб спростити процес післяобробки. Наприклад, опорні структури можуть мати тонкі 'штирі', які легко видаляються. Поверхні Inconel 718, отримані при адитивному виробництві, можна уніфікувати за допомогою автоматизованих систем, таких як роботизоване шліфування. Спеціальні режими термічної обробки після друкування зменшують залишкові напруження в Inconel 718, покращують механічні властивості та запобігають надмірному нагріванню.
Переваги додавального виробництва Inconel 718 у багатопрофільних прецизійних галузях є значними, а виклики, з якими стикаються ці галузі, визначатимуть масштаби його впровадження. Подолання труднощів, пов’язаних із закупівлею матеріалів шляхом інвестування в якісний порошок, термічну обробку та удосконалення параметрів процесу за допомогою інтелектуальних вбудованих сенсорів, розробка систем неруйнівного контролю та відстежуваності для контрольних шарів процесу та автоматизація постобробки спростять роботу цих галузей. Майбутні технології, що інтегрують стратегічний та автоматизований контроль процесів, покращать обробку при додавальному виробництві Inconel 718. Швидке впровадження розроблених систем дозволить цим галузям виконувати передове додавальне виробництво Inconel 718 та виготовляти складні деталі. Це сприятиме розвитку багатопрофільних прецизійних галузей у сферах, таких як авіація та енергетика.
Гарячі новини2025-06-30
2025-07-04
2025-07-01
EN
