3D tisk Inconel 625

3D tisk Inconel 625 je slitina niklu, chromu a molybdenu, kterou lze vytisknout 3D tiskem do vysoce výkonných komponent pro náročné aplikace. Tento průvodce obsahuje vše o Inconelu 625 pro aditivní výrobu.

Přehled o 3D tisk s Inconelem 625

Inconel 625 je superslitina, která vykazuje:

• Vysoká pevnost a tvrdost při zvýšených teplotách
• Vynikající odolnost proti korozi
• Dobrá svařitelnost a zpracovatelnost
• Odolnost proti oxidaci a tečení

Díky svým klíčovým vlastnostem je vhodný pro 3D tisk složitých geometrií pomocí prášků:

• K dispozici pro hlavní tiskové procesy: DMLS, SLM, Binder Jetting.
• Možnost tisku přesahů a vnitřních kanálů
• Dobrá rozměrová přesnost a kvalita povrchu
• Komponenty s vysokou hustotou a jemnou mikrostrukturou
• Vlastnosti srovnatelné nebo převyšující vlastnosti litých a tepaných materiálů
• Snížení množství odpadu ve srovnání se subtraktivními technikami

Kombinace pevnosti, tažnosti a odolnosti proti korozi materiálu Inconel 625 umožňuje výrobu lehkých a vysoce výkonných tištěných dílů v různých průmyslových odvětvích.

Složení Inconelu 625

Typické složení slitiny Inconel 625:

• Nikl - 58%
• Chrom - 20-23%
• Molybden - 8-10%
• Železo - max. 5%
• Niob - 3-4%
• Stopová množství C, Si, P, S

Klíčové legující prvky, jako je chrom, molybden a niob, zajišťují odolnost proti oxidaci při vysokých teplotách, mimořádnou tvrdost a srážecí zpevnění. Složení lze upravit na základě požadavků aplikace.

Klíčové vlastnosti Inconelu 625

Vlastnosti Inconelu 625:

• Hustota - 8,44 g/cm3
• Bod tání - 1300 °C
• Pevnost v tahu - 760-1380 MPa
• Mez kluzu - 550 MPa
• Prodloužení - 50%
• Modul pružnosti - 200-217 GPa
• Tepelná vodivost - 9,8 W/m-K
• Koeficient tepelné roztažnosti - 12,8 x 10-6 m/m°C

Vyváženost vysoké pevnosti, tažnosti, odolnosti proti korozi a stabilních vlastností při zvýšených teplotách činí tuto superslitinu užitečnou pro náročné aplikace.

Prášek Inconel 625 pro 3D tisk

Klíčové vlastnosti prášku Inconel 625 pro aditivní výrobu:

Vlastnosti prášku Inconel 625

• Tvar částic - většinou kulovité
• Velikost částic - 15-45 mikronů
• Zdánlivá hustota - 4 g/cm3
• Tekutost - mírně soudržný
• Čistota - nikl + ostatní legující prvky > 99,5%
• Obsah kyslíku - <500 ppm

Sférická morfologie a řízená distribuce velikosti částic umožňuje hladké rozprostření prášku během tisku. Vysoká čistota minimalizuje vady.

Metody 3D tisku Inconelu 625

Mezi oblíbené aditivní výrobní procesy vhodné pro Inconel 625 patří:

Metody 3D tisku pro Inconel 625

DMLS a SLM nabízejí vysokou přesnost a kvalitu povrchu. Tryskání pojivem je ekonomičtější. EBM a LENS vytvářejí větší součásti téměř síťového tvaru. Pro každý proces je třeba optimalizovat parametry.

Aplikace 3D tištěných dílů Inconel 625

Průmyslová odvětví používající aditivně vyráběné součásti Inconel 625:

Aplikace 3D tisku Inconel 625

Mezi další využití patří tepelné štíty, lisovací formy, jaderné reaktory, sportovní vybavení a biomedicínské implantáty využívající pevnost, tažnost a biokompatibilitu.

Výhody 3D tisku Inconel 625

Hlavní výhody aditivní výroby s Inconelem 625:

Výhody 3D tisku Inconel 625

• Schopnost vytvářet složité, optimalizované geometrie
• Kratší dodací lhůty a nižší náklady oproti obrábění
• Snížení hmotnosti díky optimalizaci topologie
• Méně odpadu ve srovnání se subtraktivními technikami
• Vynikající vlastnosti materiálu oproti odlitkům
• Není potřeba drahých nástrojů ani lisovacích forem
• Konsolidace podsestav do jednotlivých dílů
• Přizpůsobení a rychlé prototypování

3D tisk překonává omezení tradiční výroby a umožňuje vyrábět vysoce výkonné komponenty Inconel.

Omezení tisku Inconelu 625

Problémy s 3D tiskem Inconelu 625

• Vysoké náklady na prášek Inconel 625
• Požadavek na inertní plyn při tisku
• Obtíže při odstraňování podpůrných konstrukcí
• Ke zmírnění napětí může být nutné následné zpracování.
• Testování potřebné pro kvalifikaci tištěných dílů
• Nižší tažnost než u tepaného Inconelu 625
• Omezený počet kvalifikovaných dodavatelů
• Velké díly omezené objemem tiskárny

Zdokonalení procesu a kvalifikace rozšíří používání aditivně vyráběných součástí Inconel 625 pro kritické aplikace.

Dodavatelé prášku Inconel 625 pro 3D tisk

Mezi renomované dodavatele prášku Inconel 625 pro AM patří:

Dodavatelé prášku Inconel 625

Tyto společnosti vyrábějí prášek Inconel 625 pomocí atomizace inertním plynem a přísně kontrolují distribuci velikosti částic, morfologii, obsah kyslíku a další kvalitativní vlastnosti.

Analýza nákladů na materiál Inconel 625

Náklady na prášek Inconel 625

Cena je vyšší než u práškové nerezové oceli, ale nižší než u reaktivních slitin, jako je titan. Na hromadné objednávky se vztahují slevy. Cena dílu závisí také na geometrii výrobku a rychlosti výroby.

Srovnávací analýza Inconelu 625

Srovnání Inconelu 625 s nerezovou ocelí a kobaltovým chromem

Inconel 625 nabízí nejlepší výkon při vysokých teplotách, ale má vyšší náklady na materiál. Nerezová ocel se snadněji tiskne a je levnější. Kobaltový chrom poskytuje rovnováhu pro stomatologické a lékařské použití.

Nejčastější dotazy

Otázka: Jaká velikost částic je optimální pro3D tiskInconelu 625?

Odpověď: Doporučuje se velikost částic v rozmezí 15-45 mikronů, s kulovitou morfologií a těsným rozložením pro optimální tekutost a vysokou hustotu balení během tisku.

Otázka: Který tiskový proces je nejvhodnější pro Inconel 625?

Odpověď: DMLS a SLM s použitím výkonného laseru poskytují nejlepší přesnost, hustotu a povrchovou úpravu. Tryskání pojivem nabízí vyšší rychlost vytváření, ale nižší mechanické vlastnosti.

Otázka: Vyžaduje Inconel 625 po 3D tisku tepelné zpracování?

Odpověď: Ano, často se provádí cyklus žíhání roztokem a stárnutí za účelem uvolnění napětí a dosažení optimální tažnosti, pevnosti a dalších mechanických vlastností.

Otázka: V jakých průmyslových odvětvích se 3D tisk Inconel 625 nejčastěji používá?

Odpověď: Největší zájem o spalovací komponenty má letecký průmysl. Ropa a plyn, energetika, automobilový průmysl a chemický průmysl také využívají 3D tisk Inconelu 625.

Otázka: Je možné vytisknout 3D díly z Inconelu 625 s funkční třídou?

Odpověď: Ano, metody voxelového řízení umožňují plynule měnit složení a mikrostruktury v rámci jednoho tištěného dílu pomocí přesného míchání prášku a modulace laserem.

Otázka: Vyžaduje Inconel 625 po aditivní výrobě lisování za tepla?

Odpověď: Ačkoli HIP může eliminovat vnitřní dutiny a zlepšit odolnost proti únavě, nedávné zdokonalení procesu nyní umožňuje dosáhnout plné hustoty během tisku pro většinu aplikací.

Otázka: Jaké dokončovací procesy se používají na potištěném Inconelu 625?

Odpověď: Tištěné díly jsou často podrobovány abrazivnímu otáčení, kuličkování, broušení a leštění za účelem vyhlazení povrchu a odstranění podpěr. Může být použito také izostatické lisování za tepla.

Otázka: Jsou materiálové vlastnosti 3D tištěného Inconelu 625 srovnatelné s tepaným materiálem?

Odpověď: Správně vytištěný a zpracovaný Inconel 625 se může vyrovnat a dokonce překonat pevnost v tahu, tažnost, lomovou houževnatost a další vlastnosti běžně zpracované tepané slitiny.

Otázka: Jaká konstrukční hlediska platí pro díly Inconel 625 AM?

Odpověď: Jemné prvky vyžadují silnější stěny. Návrhy by se měly vyhnout převisům, minimalizovat podpěry a zohlednit tepelné namáhání. Moduly lze konsolidovat do monolitických součástí.

znát více procesů 3D tisku