Hastelloy X poeder voor additieve productie (3D printen)

Nabewerking van additief vervaardigde Hastelloy X-onderdelen

Na het printen moeten Hastelloy X onderdelen de volgende nabewerkingsstappen ondergaan voordat ze in gebruik worden genomen:

Ondersteuning verwijderen

• Opofferingssteunen worden losgemaakt door middel van draadvonken of chemisch oplossen waar mogelijk.

Stressverlagend

• Om restspanningen van de laagopbouw te elimineren, verwarm je voorzichtig onder vacuüm of inert gas tot 760-980 °C gedurende 1-2 uur.

Heet isostatisch persen

• HIP de hele afdruk bij 1120°C temperatuur en 100-200 MPa druk gedurende 3-6 uur om interne holtes en microporositeit te sluiten.

Hittebehandeling

• Oplosgloeien tussen 1150-1210 °C zorgt voor een evenwichtige microstructuur en de gewenste hardheid.

Oppervlaktebewerking

• Aanvullende oppervlaktebehandelingen zijn slijpen, frezen, polijsten en shotpeening om de gewenste oppervlakteruwheid en afwerking te bereiken.

Kwaliteit testen

• Test of onderdelen voldoen aan de specificaties voor afmetingen, materiaalintegriteit, microstructuur en mechanische eigenschappen volgens de geldende normen. Laagsgewijs scannen uitvoeren.

Koopgids - Hastelloy X Powder Bed 3D Printers

Kritische printeroverwegingen voor het werken met reactieve legeringen zoals Hastelloy X poeder zijn onder andere:

Precisie - strenge procescontroles voor maatnauwkeurigheid en herhaalbaarheid tijdens het bouwen

Inerte atmosfeer - zeer zuiver beschermgas om materiaalverontreiniging te voorkomen

Automatisering - poederbehandelingssystemen om blootstelling aan zuurstof te minimaliseren

Kwaliteit - inline monitoring, gesloten terugkoppeling van smeltpools en microstructuur

Slimme software - speciale scanstrategieën die zich aanpassen aan de thermische geschiedenis en geometrie

Productiviteit - snellere bouwsnelheden door hoger laservermogen en grote bouwvolumes

Toonaangevende modellen zijn onder andere:

• 3D Systems DMP-fabriek 500
• GE Additief Concept Laser Xline 2000R
• EOS M 400-4 4-lasersysteem
• SLM Oplossingen Volgende Generatie serie
• Renishaw RenAM 500 Quad lasermachine

Toekomstperspectief voor Hastelloy X en Metal AM

De toepassingen voor Hastelloy X onderdelen zullen binnen bestaande sectoren toenemen naarmate additieve technieken nieuwe mogelijkheden bieden in combinatie met een toenemende economische haalbaarheid:

• Gebruikelijker is het direct 3D-printen van verbrandingskamers voor raketten, onderdelen voor commerciële straalmotoren, hete delen van industriële gasturbines en hardware voor energieopwekking vanwege de verbeterde geometrie, koeling en gewicht.
• Aanvullende chemische apparatuur zoals interne onderdelen van warmtewisselaars en procestanks met conforme kanalen die als één geheel worden geprint in plaats van gelaste plaatmetaalsamenstellingen.
• Consolideren van modulesamenstellingen en traditioneel gesoldeerde verbindingen voor productieapparatuur voor lucht- en ruimtevaart en halfgeleiders die gevoelig zijn voor vacuüm en zeer zuivere corrosieve atmosferen.
• Aangepaste brandstofinjectorsamenstellen en koelplaten op maat voor specifieke thermische omgevingen in vloeibare voortstuwingssystemen en turbines.
• Toename van op de patiënt afgestemde implantaten zoals tandheelkundige bruggen en kronen die profiteren van biocompatibiliteit.

De toekomst van metaal-AM zelf is zeer positief door de grotere betaalbaarheid in combinatie met snellere productiesnelheden en doorlooptijden. Productietoepassingen van de technologie blijven zich uitbreiden.

Veelgestelde vragen

V: Waar staat Hastelloy X het meest om bekend wat betreft de eigenschappen van de legering?

A: Hastelloy X staat bekend om zijn hoge sterkte bij extreme temperaturen tot 1150 °C en zijn uitstekende weerstand tegen corrosie, waardoor het bestand is tegen hete oxiderende en reducerende atmosferen in veeleisende omgevingen.

V: In welke industrieën worden Hastelloy X en aanverwante superlegeringen het meest gebruikt?

A: De lucht- en ruimtevaartindustrie is de grootste afnemer van Hastelloy X vanwege de hittebestendigheid - meer dan 50% gebruik. Daarna komt chemische verwerking op basis van corrosiebestendigheid, gevolgd door metaalverwerking en toepassingen voor verontreinigingsbewaking.

V: Wat maakt Hastelloy X beter dan andere Ni-gebaseerde superlegeringen voor extreme omgevingen?

A: Strategische toevoegingen van ijzer, kobalt en molybdeen geven Hastelloy X de hoogste sterkte onder de nikkellegeringen tot 1150°C. Andere superlegeringen van nikkel halen deze maximumtemperatuur niet of worden uiteindelijk voorbijgestreefd in breuksterkteduur.

V: Wat zijn de typische kosten per kg Hastelloy X-poeder dat geschikt is voor AM-poederbedprocessen?

A: Omdat Hastelloy X een speciaal poeder is voor veeleisende toepassingen, varieert de prijs normaal gesproken van $500 tot $1000 per kg. Dit is bijvoorbeeld 5-10X de kosten van roestvrij staal. Er is nog meer toeslag voor bestellingen van kleinere hoeveelheden.

V: Welk 3D printproces werkt beter voor Hastelloy X - DMLS of EBM?

A: Zowel LPBF als EBM kunnen volledig dichte Hastelloy X componenten printen. Lasergebaseerde processen bieden mogelijk een betere oppervlakteafwerking en maatprecisie tot ~50 micron detail. Maar de snellere opbouwsnelheid van EBM geeft het de voorkeur voor productietoepassingen in grotere volumes.

V: Welke warmtebehandeling wordt gebruikt voor Hastelloy X-onderdelen na metaal-AM-constructie?

A: De typische warmtebehandelingscyclus bestaat uit 1-2 uur weken tussen 1150°C en 1210°C na eerst 1080°C spanningsontlasting. Dit homogeniseert de elementen in de matrix en zorgt voor de gewenste fasebalans en eigenschappen.

V: Is Hastelloy X moeilijker of gemakkelijker te bewerken dan standaard 304 of 316 roestvast staalsoorten?

A: Hastelloy X heeft een bijna 50% lagere bewerkbaarheidsclassificatie in vergelijking met gewone 300 serie roestvast staal vanwege de hogere sterkte en werkhardingskenmerken. Strengere instellingen en geschikt gereedschap zijn vereist.

V: Kun je Hastelloy X superlegering lassen met conventionele fusielasmethoden?

A: Ja, Hastelloy X vertoont uitstekende lasbaarheid via gas wolfraam booglassen (GTAW), plasma of laserstraaltechnieken vanwege het lage koolstofgehalte en de afwezigheid van versterkende precipitaten langs korrelgrenzen die brosse intermetallische fasen kunnen vormen. Gebruik een bijpassende laslegering.

V: Welke industrieën zullen de toekomstige toepassing van AM-metaal met legeringen als Hastelloy X stimuleren?

A: De lucht- en ruimtevaart, de medische sector, de auto-industrie en de energiesector hebben enkele van de meest waardevolle toepassingen voor geprinte metalen onderdelen die gemaakt zijn van legeringen die een balans bieden tussen eigenschappen als temperatuurbestendigheid, corrosiebestendigheid en hoge sterkte, waarbij lichtgewicht constructies aanzienlijke voordelen bieden.