3D-utskrivna delar i Inconel
Innehållsförteckning
Översikt över Inkonel 3d-tryckt del
3D-printade delar av Inconel avser komponenter som tillverkas av pulver av superlegeringen Inconel med hjälp av additiv tillverkning (AM). Inconel-kvaliteter erbjuder exceptionell värme- och korrosionsbeständighet i kombination med hög hållfasthet, vilket gör dem idealiska för flyg- och rymdindustrin, kraftgenerering och andra krävande applikationer.
Viktiga egenskaper hos 3D-utskrivna delar av Inconel:
- Hög hållfasthet bibehållen till över 700°C
- Tål aggressiva miljöer, inklusive oxidation, korrosion
- Komplexa geometrier produceras direkt från CAD-modeller
- Kortare ledtider och kortare "buy-to-fly"-förhållanden jämfört med subtraktiv maskinbearbetning
- Val av Inconel 625, 718 legeringar och andra legeringar för att passa behoven
- Kräver varm isostatisk pressning (HIP) för att eliminera inre hålrum
Fortsätt läsa för att lära dig mer om populära Inconel-legeringar, mekaniska egenskaper, efterbearbetning, användningsområden och kvalificering av delar.
![3D-printade delar av Inconel 1 Inkonel 3d-tryckt del](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/17-4PH-Stainless-Steel-Powder.jpg)
Legeringstyper
Vanliga Inconel-kvaliteter som används vid additiv tillverkning är
Legering | Nickelinnehåll | Viktiga funktioner |
---|---|---|
Inconel 625 | 60% min | Exceptionell korrosionsbeständighet, oxidationsbeständighet upp till 980°C |
Inconel 718 | 50-55% | Högsta hållfasthet bibehållen till 700°C, åldershärdningsrespons |
Inconel 939 | N/A | Hög sluttemperatur tack vare utmärkt stabilitet i grovkornig kornstruktur |
tabell 1: Populära superlegeringar av Inconel tillgängliga för AM-bearbetning
Dessa legeringar erbjuder exceptionella prestanda under värme- och korrosionsexponering, bättre än rostfritt stål. Inconel 718 används i störst utsträckning idag, men nya kvaliteter kommer att utöka möjligheterna ytterligare.
Egenskaper för Inkonel 3d-tryckt del
Viktiga egenskaper som 3D-utskrivna delar av Inconel uppvisar:
Fastighet | Beskrivning |
---|---|
Hållfasthet vid höga temperaturer | Hållfastheten bibehålls upp till 700°C för åldershärdade legeringar |
Termisk resistans | Driftstemperaturer över 1000°C möjliga |
Motståndskraft mot korrosion | Utmärkt i olika sura, marina miljöer |
Oxideringsbeständighet | Skyddande yta kromoxidskikt |
Motstånd mot krypning | Deformationsmotstånd under belastning vid höga temperaturer |
Hårdhet | Upp till Rockwell C 40-45 vid åldershärdning |
Tabell 2: Översikt över mekaniska och fysiska egenskaper hos Inconel AM-legeringar
Kombinationen av styrka, miljötålighet och stabilitet under extrema temperaturer gör Inconel till ett exceptionellt mångsidigt materialsystem för kritiska tillämpningar.
Noggrannhet för tryckta delar
Måttnoggrannhet och toleranser som kan uppnås med Inconel AM-legeringar:
Parameter | Kapacitet |
---|---|
Dimensionell noggrannhet | ±0,3% till ±0,5% enligt utskrift |
Minsta väggtjocklek | 0,020 tum till 0,040 tum |
Toleranser | ±0,005 tum vanlig |
Ytfinish | Upp till Ra 3,5 μm (140 μin) finish enligt tryck |
Tabell 3: Översikt över trycknoggrannhet och ytfinhet för AM-delar i Inconel
Efterbearbetning som maskinbearbetning och ytbehandling kan ytterligare förbättra noggrannheten och ytfinishen. Uppgifterna ovan är vägledande - diskutera specifika krav med aktuella leverantörer för dina applikationsbehov.
Delprovning av 3d-tryckt del av inconel
För att kvalificera Inconel AM-komponenter för slutanvändning krävs standardiserade testprotokoll:
Test | Syfte | Metoder för urval |
---|---|---|
Kemisk analys | Verifiera legeringens kemi och mikrostruktur | Optisk emissionsspektrometri, bildanalys |
Dragprovning | Mät drag- och sträckgränser | ASTM E8, ISO 6892 |
Test av spänningsbrott | Bestämma brottstyrka över tid | ASTM E292 |
Brottseghet | Förstå motstånd mot sprickutbredning | ASTM E1820 |
Korrosionsprovning | Utvärdera massförlust av material i miljöer | ASTM G31, ASTM G48 |
Icke-förstörande provning | Detektera defekter på ytan/under ytan | Penetranttestning, CT-skanning |
Tabell 4: Vanliga testmetoder för kvalificering av tryckta delar i Inconel AM
Data måste överensstämma med tillämpliga branschspecifikationer som AMS, ASME, AWS etc. enligt vad som krävs av slutanvändningen och driftsmiljön. Diskutera nödvändiga valideringstester med AM-leverantörerna.
Tillämpningar
Industrier som använder 3D-utskrivna delar i Inconel för krävande miljöer:
Industri | Komponenter | Fördelar |
---|---|---|
Flyg- och rymdindustrin | Turbinblad, munstycken till raketer | Bibehåller styrkan vid höga driftstemperaturer |
Kraftgenerering | Värmeväxlare, ventiler | Korrosionsbeständighet med hög temperaturhållfasthet |
Olja och gas | Delar till borrhålshuvud, sprickbildningskomponenter | Motstår tuffa förhållanden i borrhålet |
Fordon | Höljen till turboladdare | Hanterar avgasernas värme och gaser |
Kemisk bearbetning | Reaktionsbehållare, rörledningar | Motståndskraft mot korrosiva reaktioner |
Tabell 5: Översikt över användningen av Inconel AM-delar i olika branscher
Inconel-legeringar ger lätta, högpresterande komponenter som ersätter konventionellt tillverkad hårdvara som inte klarar av att uppfylla applikationskraven.
Efterbearbetning av Inkonel 3d-tryckt del
Vanliga sekundära bearbetningar för AM-tryckta delar av Inconel:
Process | Syfte | Metod |
---|---|---|
Isostatisk varmpressning | Eliminerar interna hålrum och förbättrar densiteten | Inert gas med högt tryck och hög temperatur |
Värmebehandling | Justera mikrostrukturen och färdigställ egenskaperna | Lösningsglödgning, åldringsprofiler specifika för legeringen |
Maskinbearbetning | Förbättra måttnoggrannheten och ytfinheten | CNC-fräsar/svarvningscentraler |
Ytbeläggningar | Förbättrar slitstyrka, korrosions- och värmebeständighet | Termisk sprutning, PVD- och CVD-beläggningar |
Tabell 6: Rekommenderade tekniker för efterbearbetning av AM-tryckta delar i Inconel
Nästan alla delar kommer att genomgå HIP och värmebehandling före användning. Ytterligare kontroller under ytan som penetrantprovning eller CT-skanning ger också information om certifiering. Diskutera protokoll som är skräddarsydda för din komponent med AM-leverantörer.
Kostnadsanalys
Parameter | Typiskt värde |
---|---|
Inconel pulver kostnad | $100-500 per kg |
Köp-till-flyg-förhållande | 1.5 : 1 |
Ledtid | 4-8 veckor för tryckta delar |
Utnyttjande av skrivare | 50-75% |
Tillägg för efterbehandling | 30% av kostnaden för tryckta delar |
Tabell 7: Kostnadsfaktorer för tillverkning av AM-delar i Inconel
Betydande återanvändning av pulver bidrar till kostnadseffektiviteten. Efterbehandlingssteg som maskinbearbetning och ytbeläggning medför också kostnader - budgetera 30% eller mer utöver tryckkostnaderna beroende på komplexitet.
För- och nackdelar
Fördelar
- Tål mycket högre driftstemperaturer än rostfria legeringar eller titanlegeringar
- Komponenterna bibehåller hög hållfasthet över hela temperaturområdet
- Oöverträffade geometrier för kylkanaler för förbättrad värmeöverföring
- Tryckfärdiga detaljer konkurrerar med eller överträffar mekaniska egenskaper hos gjuten Inconel
- Betydligt lättare tryckt hårdvara än traditionellt tillverkad
- Köp-till-flyg-förhållanden nära 100% med mycket lite bortkastat pulver
- Kortare ledtider tack vare digitala lager på begäran
Nackdelar
- Mycket höga materialkostnader med början runt $100 per kg för pulver
- Låg systemproduktivitet - cirka 5 kg pulver används per dag
- Betydande parameteroptimering krävs för nya delar och legeringar
- Omfattande kvalificeringstester krävs för flyg- och kärnkraftsindustrin
- Hög operatörskompetens krävs för specialiserad AM-utrustning
- Pulveråteranvändning upp till endast 10-20 cykler innan det måste bytas ut
- Porositet och restspänningar kräver HIP- och slutbearbetning
![3D-printade delar i Inconel 8 Inkonel 3d-tryckt del](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/Stainless-Steel-OP431-Powder.jpg)
Vanliga frågor och svar
F: Vilken storlek har Inconel-delar som kan 3D-printas?
A: De senaste systemen klarar byggvolymer på upp till 1.000 mm i diameter och 600 mm i höjd. Större komponenter måste segmenteras i underenheter. Multilaserplattformar fortsätter att expandera detaljstorlekarna ytterligare.
F: Kräver tryckning av Inconel speciella lokaler eller utrustning?
A: Inconel trycks i allmänhet i inerta argongaskammare snarare än med filter eller vakuumsystem. Annars gäller standard AM-maskiner för metall utan exotiska tillägg. Hantering av fina pulver kräver försiktighet utan specifika rumskrav.
F: Vilken ledtid kan förväntas för beställningar av Inconel AM-delar?
S: Typiska offererade ledtider faller runt 4-10 veckor beroende på delstorlek, efterbehandling och testning som valts. Digitala lager minskar förseningar så att tryckta komponenter levereras snabbare än gjutgods med leveransbrist.
F: Vilka branscher erbjuder de bästa affärsmöjligheterna för Inconel AM?
A: Flyg-, rymd-, petrokemi- och kärnkraftssektorerna driver på användningen av högpresterande legeringar som Inconel. Även inom medicinteknik ökar efterfrågan på certifierade implantat. Standarddelar i rostfritt stål och verktygsstål är nu standardiserade, så mer exotiska legeringar väcker intresse.
Q: Möjliggör AM några nya applikationer för Inconel som inte varit möjliga tidigare?
A: AM möjliggör tidigare omöjliga konforma kylkanaler och ihåliga inre strukturer för att förbättra värmeöverföringen i trånga utrymmen. Delarna används också i raketer och satelliter där vikterna traditionellt varit för höga eller bearbetningen otillgänglig. Fortsatt FoU utökar framtida möjligheter ytterligare.
Dela på
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-post
MET3DP Technology Co, LTD är en ledande leverantör av lösningar för additiv tillverkning med huvudkontor i Qingdao, Kina. Vårt företag är specialiserat på 3D-utskriftsutrustning och högpresterande metallpulver för industriella tillämpningar.
Förfrågan för att få bästa pris och anpassad lösning för ditt företag!
Relaterade artiklar
Om Met3DP
Spela videoklipp
Senaste uppdateringen
Vår produkt
KONTAKTA OSS
Har du några frågor? Skicka oss meddelande nu! Vi kommer att betjäna din begäran med ett helt team efter att ha fått ditt meddelande.
![metall 3dp logotyp liten](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
Metallpulver för 3D-printing och additiv tillverkning
FÖRETAG
PRODUKT
cONTACT INFO
- Qingdao City, Shandong, Kina
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731