적층 제조(3D 프린팅)용 하스텔로이 X 분말

적층 제조된 하스텔로이 X 부품의 후처리

인쇄 후 Hastelloy X 부품은 사용 전에 다음과 같은 후처리 단계를 거쳐야 합니다:

지지대 제거

• 희생 지지대는 접근 가능한 경우 와이어 EDM 절단 또는 화학적 용해를 사용하여 분리합니다.

스트레스 해소

• 층별로 축적된 잔류 응력을 제거하려면 진공 또는 불활성 가스 상태에서 760~980°C로 1~2시간 동안 부드럽게 가열합니다.

열간 등방성 프레스

• 인쇄물 전체를 1120°C 온도와 100~200MPa 압력에서 3~6시간 동안 가열하여 내부 공극과 미세 다공성을 막습니다.

열처리

• 1150~1210°C 사이의 용액 어닐링은 균형 잡힌 미세 구조와 원하는 경도를 보장합니다.

표면 처리

• 추가 표면 처리에는 필요한 표면 거칠기와 마감을 얻기 위해 연삭, 밀링, 연마 및 샷 피닝이 포함됩니다.

품질 테스트

• 테스트 부품이 해당 표준에 따라 치수, 재료 무결성, 미세 구조 및 기계적 특성에 대한 사양을 충족하는지 확인합니다. 레이어별 스캔을 수행합니다.

구매자 가이드 - 하스텔로이 X 파우더 베드 3D 프린터

하스텔로이 X 파우더와 같은 반응성 합금으로 작업할 때 프린터에서 고려해야 할 중요한 사항은 다음과 같습니다:

정밀도 - 치수 정확도 및 빌드 반복성을 위한 엄격한 프로세스 제어

불활성 대기 - 물질 오염을 방지하는 초고순도 차폐 가스

자동화 - 산소 노출을 최소화하는 분말 처리 시스템

품질 보증 - 인라인 모니터링, 용융물 풀 및 미세 구조에 대한 폐쇄 루프 피드백

스마트 소프트웨어 - 열 이력 및 기하학적 구조에 맞는 특수 스캔 전략

생산성 - 더 높은 레이저 출력과 대용량 빌드 볼륨을 통한 빠른 빌드 속도

주요 모델은 다음과 같습니다:

• 3D Systems DMP Factory 500
• GE 적층 개념 레이저 X라인 2000R
• EOS M 400-4 4레이저 시스템
• SLM 솔루션 차세대 시리즈
• Renishaw RenAM 500 쿼드 레이저 기계

하스텔로이 X 및 메탈 AM의 향후 전망

적층 기술이 경제성 향상과 함께 새로운 가능성을 열어줌에 따라 하스텔로이 X 부품의 적용 분야는 기존 분야 내에서 더욱 확대될 것입니다:

• 로켓 연소실, 상업용 제트 엔진 부품, 산업용 가스터빈 핫 섹션 및 발전 하드웨어를 직접 3D 프린팅하여 기하학적 구조, 냉각 및 무게 이점을 개선하는 것이 더 일반적입니다.
• 용접된 판금 어셈블리가 아닌 하나의 바디로 인쇄된 컨포멀 채널이 있는 열교환기 내부 및 프로세스 탱크와 같은 추가 화학 장비가 있습니다.
• 진공 및 고순도 부식성 대기에 취약한 항공우주 및 반도체 생산 장비의 모듈 어셈블리와 전통적으로 납땜된 조인트를 통합합니다.
• 액체 추진 시스템 및 터빈의 특정 열 환경에 맞춘 맞춤형 일체형 연료 인젝터 어셈블리 및 유출 냉각판입니다.
• 생체 적합성을 활용하여 치과용 브릿지 및 크라운과 같은 환자 맞춤형 임플란트의 채택이 증가했습니다.

금속 적층 제조의 미래는 더 빠른 제작 속도와 처리 시간과 함께 더 높은 경제성으로 인해 매우 긍정적입니다. 이 기술의 제조 응용 분야는 계속 확장되고 있습니다.

자주 묻는 질문

Q: 하스텔로이 X의 합금 특성과 관련하여 가장 잘 알려진 것은 무엇인가요?

A: 하스텔로이 X는 최대 1150°C의 극한 온도에서도 높은 강도를 유지하는 것으로 가장 잘 알려져 있으며, 내식성이 뛰어나 까다로운 환경의 고온 산화 및 환원 대기를 견딜 수 있는 소재입니다.

Q: 하스텔로이 X 및 관련 초합금을 가장 많이 사용하는 산업 분야는 무엇인가요?

A: 항공우주 분야는 50% 이상의 내열성을 가진 하스텔로이 X의 주요 수요처입니다. 그 다음으로는 내식성에 의존하는 화학 공정, 금속 가공 및 오염 제어 응용 분야가 그 뒤를 잇고 있습니다.

Q: 하스텔로이 X가 다른 니켈 기반 초합금보다 극한 환경에 더 적합한 이유는 무엇인가요?

A: 철, 코발트, 몰리브덴을 전략적으로 첨가한 하스텔로이 X는 최대 1150°C까지 니켈 합금 중 가장 높은 강도를 제공합니다. 다른 Ni 초합금은 이 최대 온도에 미치지 못하거나 결국 파열 강도 지속 시간에서 성능이 떨어집니다.

Q: AM 파우더 베드 공정에 적합한 하스텔로이 X 분말의 일반적인 kg당 비용은 얼마인가요?

A: 하스텔로이 X는 까다로운 용도에 맞춘 특수 분말이기 때문에 일반적으로 kg당 $500~$1000의 가격대를 형성합니다. 이는 예를 들어 스테인리스 스틸 비용의 5~10배입니다. 소량 주문의 경우 추가 마크업이 적용됩니다.

Q: 하스텔로이 X에 더 적합한 3D 프린팅 공정은 DMLS와 EBM 중 무엇인가요?

A: LPBF와 EBM 모두 완전 고밀도 하스텔로이 X 부품을 프린트할 수 있습니다. 레이저 기반 공정은 표면 마감과 치수 정밀도가 최대 50미크론까지 더 우수할 수 있습니다. 하지만 제작 속도가 더 빠른 EBM은 대량 생산 애플리케이션에 더 적합합니다.

Q: 금속 AM 제작 후 하스텔로이 X 부품에는 어떤 열처리가 사용되나요?

A: 일반적인 열처리 사이클은 먼저 1080°C에서 응력을 제거한 후 1150°C~1210°C에서 1~2시간 동안 담그는 과정을 거칩니다. 이렇게 하면 매트릭스의 원소가 균질화되어 원하는 위상 균형과 특성을 제공합니다.

Q: 하스텔로이 X는 표준 304 또는 316 스테인리스강보다 가공이 더 어렵거나 쉬운가요?

A: 하스텔로이 X는 강도와 가공 경화 특성이 더 높기 때문에 일반 300 시리즈 스테인리스강에 비해 가공성 등급이 약 50% 낮습니다. 보다 견고한 설정과 적절한 툴링이 필요합니다.

Q: 기존의 용융 용접 방법으로 하스텔로이 X 초합금을 용접할 수 있습니까?

A: 예, 하스텔로이 X는 탄소가 적고 입자 경계를 따라 취성 금속 간 상을 형성할 수 있는 강화 침전물이 없기 때문에 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW), 플라즈마 또는 레이저 빔 기술을 통해 우수한 용접성을 보여줍니다. 일치하는 필러 합금을 사용합니다.

Q: 하스텔로이 X와 같은 합금을 사용하는 금속 AM의 향후 도입을 주도할 산업은 무엇인가요?

A: 항공우주, 의료, 자동차 및 에너지 산업은 내열성, 내식성 및 고강도 등의 특성과 경량 구조가 상당한 이점을 제공하는 합금으로 제작된 인쇄 금속 부품이 가장 많이 사용되는 분야입니다.