Je li prikladno za korištenje legura na temelju nikla za 3D ispis u industrijskoj proizvodnji?

Svojstva materijala nikla - legure uključuju njihovu "prirodnu prednost" što mogu dobro raditi na visokim temperaturama.
Nikal - legure na temelju (takve Inconel 625, Inconel 718, Hastelloy X i drugi) mogu ostati jaki i oduprijeti se oksidaciji i koroziji na temperaturama između 650 i 1000 stupnjeva Celzijusa. Glavne prednosti njihove jezgre prikazane su u:
Stabilnost na visokim temperaturama: Kada se kromim (CR), molibdenum (MO), Niobium (NB) i drugi metali dodaju u legure temeljene na nikla -, oni stvaraju gusti oksidni film koji može zaštititi od oksidacije i korozije pri visokim temperaturama. Na primjer, Inconel 718 ima vlačnu čvrstoću od 1100 MPa na 650 stupnjeva, što je daleko veće od one u tipičnim legurama aluminija i titana.
Otpornost na puzanje i performanse umora: nikl - legure temeljene na legure mogu ostati stabilne pod dugim - izrazom visokih - opterećenja temperature zbog mehanizma za jačanje oborina 'faze (ni3 (al, ti)) i' 'faza (NI3NB). Život umora turbinskog diska u motoru zrakoplova je veći od 20% duži nakon što je izrađen s inkonelom 718 3 d ispis nego s tipičnim kovanim dijelovima.
Kemijska stabilnost: nikl - legure temeljene na vrlo su otporne na korozivne tvari poput morske vode i kiselih plinova. Mnogo se koriste u pomorskom inženjerstvu i kemijskoj opremi.
Nikal - legure temeljene na 3D ispis visoke - Temperaturne dijelove zbog ovih kvaliteta. To se posebno odnosi na izradu zamršenih struktura koje je teško učiniti s tradicionalnim metodama, što pokazuje koliko su korisne još više.
Prilagodljivost procesa: "Tehnička rezonanca" između 3D ispisa i nikla - legure temeljene na
Ključne tehnologije koje uključuju protok materijala, kontrolu toplinskih napona i optimizaciju mikrostrukture potrebne su za legure temeljene na 3D ispis -. Sadašnji glavni postupak dostigao je razinu zrelosti u svojim primjenama:
Laserski prašak topljenje kreveta (l - pbf):
Prednost postupka: Puno energije u malom svemirskom laseru može u potpunosti rastopiti nikl - legura u prahu, čineći dijelove s gustoćom većom od 99,5%. Na primjer, Hunan Huashu High Tech izrađuje zrakoplovne strukturne komponente pomoću l - PBF tiskani nikl - utemeljen na visokom - temperaturnom leguru saća sa saćama sa saća koji su veličine 750 × 195 × 1035 mm i 100 µm.
Kontrola mikrostrukture: Možete dobiti najbolju raspodjelu faze orijentacije zrna i faze oborina promjenom laserske snage i brzine skeniranja, između ostalog. Koristeći l - PBF, AVIC MAITE ADDIVE tehnologija ispisala je dijelove za IN718 Quadcopter bespilotni letjelica. Nakon toplinske obrade, veličina faze je ista, a vlačna čvrstoća je 1300 MPa.
3DP: prskanje ljepila
Ravnoteža između troškova i učinkovitosti: 3DP metoda koristi vezivo za selektivno obveznica metalnih prahova. Nakon toga, puderi se razbiju i sinteriraju kako bi dobili konačni proizvod. To ga čini dobrim za veliku proizvodnju -. Koristeći 3DP tehnologiju, Exone ispisuje industrijske dijelove izrađene od legura temeljenih na nikla -. To štedi 40% u usporedbi s l - PBF i čini hrapavost površine (RA manje od ili jednakog 6,3 µm) ispunjava potrebe funkcionalnih dijelova.
Brzina upotrebe materijala: 3DP tehnika oporavlja više od 95% praha, što se za puno smanjuje materijalni otpad. Na primjer, Institut za istraživanje zrakoplovne tehnologije u Shanghai Aerospace koristi 3DP ispisane kobalt kromijske legure zrakoplova motora, koji su smanjili materijalne troškove za 30% u usporedbi s tradicionalnim lijevanjem. Uobičajeni slučaj koristi od "laboratorija" do "skale".
Nikal - Temeljna legura 3D ispis korišten je na značajnoj skali u mnogim visokim - krajnje industrijske industrije. Njegova vrijednost prikazana je u boljim performansama, kraćim vremenima ciklusa i više slobode dizajna.
Aerospace: Dijelovi za turbine: Nikal - Teley Turbine Blades tiskani s L - PBF koristi Guangzhou Mailong Additive Manufacturing. Poboljšanjem dizajna hlađenja kanala iznutra, učinkovitost hlađenja raste za 15%, a vijek trajanja lopatica raste za 30%.
Dio vruće strukture: NASA koristi komoru za izgaranje izrađenu od grcop - 84 bakrena nikla legura tiskana L-PBF. Ova legura može podnijeti visoke temperature, što pomaže potisnu komoru u stalnom funkciji na 1200 stupnjeva.
Energetski alati:
NASA HR - 1 Nuklearna toplinska pogonska soba napravljena je Avic Maite Aditivna tehnologija pomoću procesa LP - DED (laser usmjereno energijom). Ima gradijentni tranzicijski dizajn legure na bazi nikla i cirkonijeva legure koji može podnijeti vrlo visoku razinu zračenja.
Plinska turbina: Siemens Energy kombinira 20 tipičnih dijelova u jedan koristeći 3D tiskani nikl - na bazi mlaznica za plamenike od legure. To smanjuje vrijeme sastavljanja za 80% i NOx emisije za 20%.
Oceanografski inženjering:
Ventil za duboko more: 316L nehrđajući čelik i nikl - legura temeljen na tome da ventil duže traje u visokoj - tlačnoj morskoj vodi. Kompozitna tehnika 3D ispisa čini ga traje 15 godina umjesto 5.
Ekonomska analiza: od "visokih troškova" do "optimizacije cijelog životnog ciklusa"
Nikal - legura utemeljen na leguri prilično je skup (oko 500–2000/kg), ali 3D ispis čini velike ekonomske korake na sljedeće načine:
Ušteda troškova kroz optimizaciju dizajna: Korištenje strukture optimizacije topologije može smanjiti upotrebu materijala za 30% do 50%. Na primjer, Platinum je napravio nosač od nikla - legura za određenu vrstu bespilotnih letjelica koji je 45% lakši i 20% čvršći zahvaljujući biomimetičkoj strukturi rešetke.
Učinite ciklus istraživanja i razvoja kraćim: Obično je potrebno 12 do 18 mjeseci da napravite novu turbinsku oštricu, ali 3D tiskanje i digitalne twin tehnologije to vrijeme mogu smanjiti na 3 do 6 mjeseci. Xi'an Bolite napravio je titanij - aluminijsku leguru turbinskog diska za kompaniju za zrakoplovnu motor koja je trebala samo 45 dana da se pređe od dizajna do testiranja.
Smanjite troškove držanja rezervnih dijelova pri ruci: 3D ispis omogućuje "na - Proizvodnja potražnje" i smanjuje se na zalihama rezervnih dijelova. Boeing je počeo koristiti 3D ispisani nikl - na temelju legura za gorivo, koje su smanjile troškove zaliha za 60% i vrijeme isporuke sa 12 tjedana na 1 tjedan.