2023년 최고의 3D 프린팅용 IN738 파우더

인코넬 738 분말은 뛰어난 강도, 내열성 및 내식성을 자랑하는 놀라운 초합금입니다. 이 합금은 독특한 구성과 뛰어난 기계적 특성으로 항공우주, 발전, 산업 제조 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다. 이 종합 가이드에서는 인코넬 738 분말의 특성, 제조 공정 및 광범위한 응용 분야를 살펴봅니다.

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목차

3D 프린팅용 IN738 파우더 개요

IN738은 고성능 금속 부품의 적층 제조에 널리 사용되는 니켈 기반 초합금 분말입니다. 고온에서 우수한 기계적 특성과 가공성을 겸비하고 있어 3D 프린팅 항공우주 및 산업용 부품에 이상적인 선택입니다.

이 문서에서는 3D 프린팅 응용 분야를 위한 IN738 합금 파우더에 대한 포괄적인 가이드를 제공합니다. IN738 파우더의 구성, 특성, 프린트 파라미터, 응용 분야, 사양, 공급업체, 취급, 검사, 비교, 장단점 및 자주 묻는 질문을 다룹니다. 주요 정보는 참조하기 쉬운 표로 제공됩니다.

IN738 파우더의 구성

IN738은 다양한 용질 원소를 포함하는 침전 경화 합금 조성물을 가지고 있습니다:

요소무게 %목적
니켈잔액내식성을 제공하는 매트릭스 요소
크롬15 – 17내산화성
알루미늄3.4 – 4.4강수량 경화
티타늄3.2 – 4.2강수량 경화
최대 12.5견고한 솔루션 강화
코발트8.5 – 10견고한 솔루션 강화
몰리브덴1.5 – 2.5크리프 강화
탄탈륨1 – 2강수량 경화
탄소최대 0.11카바이드 포머

입자 구조 제어를 위해 미량의 붕소, 지르코늄 및 마그네슘도 첨가됩니다.

IN738 분말의 특성

IN738은 다음과 같은 주요 특성을 나타냅니다:

속성설명
높은 강도최대 750°C까지 인장 및 크리프 파열 강도가 우수합니다.
열 안정성최대 700°C까지 유지되는 강도와 경도
내산화성보호용 Cr2O3 산화물 스케일 형성
열 피로 저항열 순환 중 균열 방지
내식성고온 부식 및 산화에 대한 높은 내성
공정성일치하는 충전재를 사용하여 쉽게 용접 가능

이러한 특성으로 인해 극한의 스트레스에 노출되는 핫 섹션 항공우주 부품에 적합합니다.

IN738 파우더의 3D 프린팅 파라미터

IN738 분말을 처리하려면 최적화된 인쇄 파라미터가 필요합니다:

매개변수일반적인 값목적
레이어 두께20-50 μm더 얇은 레이어로 해상도 향상
레이저 파워180-500 W증발하지 않는 용융 상태
스캔 속도800-1600 mm/s밀도와 빌드 시간의 균형
해치 간격50-200 μm밀도 및 기계적 특성
지원 구조최소제거 용이성, 표면 마감
불활성 가스아르곤인쇄 중 산화 방지

파라미터 선택은 빌드 지오메트리, 기계적 요구 사항, 표면 마감 요구 사항 및 방향과 같은 요소에 따라 달라집니다.

3D 프린팅 IN738 부품의 응용 분야

적층 제조된 IN738 구성 요소는 중요한 애플리케이션에 사용됩니다:

산업구성 요소
항공우주터빈 블레이드, 연소기, 배기 부품
전력 생산고온 가스 경로 부품, 열교환기
자동차터보차저 휠, 밸브
화학 처리펌프, 밸브, 케이싱

주조/가공 IN738에 비해 복잡한 형상, 리드 타임 단축, 구매 대 비행 비율 등의 이점이 있습니다.

3D 프린팅용 IN738 파우더 사양

IN738 분말은 구성 및 품질 사양을 충족하는 시판용 제품입니다:

매개변수사양
입자 크기 범위일반적으로 15-45 μm
파티클 모양구형 형태
겉보기 밀도> 4g/cc
탭 밀도> 6g/cc
홀 유량50g에 > 23초
순도>99.9%
산소 함량<300 ppm

특정 용도에 따라 다른 크기 범위, 순도 및 더 엄격한 허용 오차를 사용할 수 있습니다.

IN738 분말 공급업체

대표적인 IN738 파우더 공급업체는 다음과 같습니다:

공급업체위치
프렉스에어미국
카펜터 파우더 제품미국
샌드빅 오스프리UK
에라스틸스웨덴
AMETEK미국
LPW 기술UK

가격은 품질, 크기 분포 및 주문 수량에 따라 $90/kg에서 $220/kg까지 다양합니다.

IN738 분말의 취급 및 보관

반응성 금속인 IN738 분말은 취급 시 주의가 필요합니다:

  • 밀폐된 용기는 서늘하고 건조한 불활성 가스 환경에 보관하세요.
  • 습기, 산, 산화제와의 접촉을 피하세요.
  • 전도성 용기 및 이송 장비 사용
  • 정전기를 방출하는 접지 장비
  • 먼지 발생 및 축적 최소화
  • 국소 배기 환기 권장
  • 안전보건자료 주의 사항 준수

적절한 보관과 취급은 재산의 변화나 위험을 방지합니다.

IN738 분말 검사 및 테스트

IN738 분말의 품질 테스트 방법은 다음과 같습니다:

방법테스트된 매개변수
체질 분석입자 크기 분포
레이저 회절입자 크기 분포
SEM 이미징입자 형태 및 미세 구조
EDX/XRF화학 및 구성
XRD현재 단계
파이크노메트리밀도
홀 유량분말 유동성

해당 ASTM 표준에 따른 테스트를 통해 배치 간 일관성을 보장합니다.

IN738과 대체 합금 분말 비교

IN738은 다른 니켈 기반 초합금과 비교하면 다음과 같습니다:

합금산화 저항비용인쇄 가능성용접성
IN738우수Medium우수양호
IN718Medium낮음공정우수
헤인즈 282우수매우 높음양호제한적
인코넬 625양호Medium우수우수

인쇄성과 성능 면에서 IN738은 IN718 또는 Haynes 282와 같은 대체품과 비교했을 때 최상의 균형을 제공합니다.

IN738 파우더의 장단점

장점단점
고온에서 뛰어난 강도 및 내산화성 제공IN718 합금 분말보다 비싸다
일치하는 필러를 사용하여 쉽게 용접 가능낮은 실온 인장 연성
3D 프린팅 공정에 대한 광범위한 검증스트레스를 완화하기 위해 뜨거운 등방성 프레스가 필요합니다.
캐스트 IN738과 유사/우월한 성능통제된 대기 보관 및 취급 필요
복잡한 기하학적 구조 가능제한된 고온 크리프 강도

IN738은 중요한 핫 섹션 부품에 뛰어난 성능을 제공하지만 다른 Ni-초합금 옵션보다 가격이 비쌉니다.

3D 프린팅용 IN738 파우더에 대해 자주 묻는 질문

다음은 IN738 파우더에 대한 몇 가지 일반적인 FAQ입니다:

Q: IN738 인쇄에 권장되는 입자 크기는 무엇입니까?

A: 15~45미크론이 일반적으로 사용되는 크기 범위로, 높은 해상도 및 밀도와 함께 우수한 유동성을 제공합니다. 10미크론 미만의 미세한 입자는 밀도와 표면 마감을 향상시킬 수 있습니다.

Q: IN738이 3D 프린팅에 적합한 이유는 무엇인가요?

A: 핵심 요소는 인쇄 가능성, 기계적 특성, 용접성 및 검증에 도움이 되는 기존 공정에서의 사전 사용 여부입니다. IN738은 단조 가공용으로 설계되었기 때문에 적층 가공에 쉽게 적용할 수 있습니다.

Q: IN738 인쇄 부품에는 어떤 후처리가 필요합니까?

A: 일반적으로 응력을 완화하고 필요한 치수, 표면 마감 및 최종 특성을 달성하려면 열간 등방성 프레스, 열처리 및 기계 가공과 같은 후가공이 필요합니다.

Q: IN738을 인쇄할 때 지지 구조물이 필요합니까?

A: 복잡한 표면과 채널에서 제거가 어렵지 않도록 최소한의 지지 구조를 사용하는 것이 좋습니다. 구형 IN738 파우더는 잘 흐르며 광범위한 지지대가 필요하지 않습니다.

Q: 3D 프린팅용 IN738 파우더의 대체재는 무엇인가요?

A: 주요 대안으로는 IN718, IN625, 하스텔로이 X, 헤인즈 282, Mar-M247 및 C263이 있습니다. 그러나 IN738은 성능과 제조 가능성 측면에서 가장 우수한 특성을 제공합니다.

Q: 3D 프린팅된 IN738 부품으로 달성할 수 있는 밀도는 어느 정도인가요?

A: 최적화된 3D 프린팅 파라미터를 사용하면 IN738의 경우 99% 이상의 밀도를 쉽게 달성할 수 있습니다. 이는 전통적으로 가공된 단조 또는 주조 IN738 제품의 특성과 일치합니다.

Q: IN738 부품을 3D 프린팅 후 가공할 수 있나요?

A: 예, 선삭, 드릴링 및 밀링과 같은 가공 공정을 사용하여 표면 조도 및 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 침전 경화 IN738 소재를 가공하려면 적절한 툴링 파라미터가 필요합니다.

Q: 적층 인쇄된 IN738 부품의 일반적인 표면 거칠기는 얼마입니까?

A: 표면 거칠기(Ra) 값은 약 8~16미크론이 일반적이지만 기계 가공 및 기타 마감 공정을 통해 더 개선할 수 있습니다.

Q: IN738은 3D 프린팅 후 열간 등방성 프레스(HIP)가 필요합니까?

A: HIP는 내부 응력을 완화하고 100% 밀도를 달성하는 데 도움이 되지만 필수는 아닙니다. 중요하지 않은 애플리케이션의 경우 후공정 열처리로 충분할 수 있습니다.

Q: IN738에서 관찰되는 일반적인 3D 프린팅 결함은 무엇인가요?

A: 다공성, 균열, 왜곡, 불완전한 융합 및 표면 거칠기와 같은 결함이 발생할 수 있지만 최적화된 매개변수와 절차를 통해 완화할 수 있습니다.

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