3D 인쇄는 니켈-based 초자연성 항공 성분의 중공 형 기하학과 같은 폐기물없이 통상적으로 실현하기 어려운 정교한 구조의 효율적인 제조를 허용 할 수 있습니다. 이 방법을 완전히 활용하려면 새 합금 및 프로세스로 이동해야합니다.

    superalloy 제조

superalloys, 니켈, 코발트 또는 철에 기반한 금속 믹스의 가족은 고온 변형, 부식 및 산화, 특히 융점에 가까운 온도에서 작동 할 때는 고온 변형, 부식 및 산화에 저항합니다. 그들은 터보 제트 엔진의 가스 터빈 구성 요소를 위해 처음 개발되었으며 이제는 항공 우주 및 발전 산업에서 고온 응용 분야에 널리 사용됩니다. 이러한 고온의 특성 (기계적 및 화학 물질 모두)을 달성하기 위해 미세 구조 제어가 중요하며 특정 합금 요소 첨가와 신중한 제조 공정의 조합으로 활성화됩니다.

BASED Superalloys, 초기 및 최고의developed 초 초소형 가족, (Ni, CO) 3 (Al, Ti, TA)의 강화 단계--a 분산의 강화 단계 (L12 결정학의) ) CR-enriched NI의 매트릭스에서 γ '-grown이라고합니다. 내화물 (Re, Mo, W) 또는 금속성 (B, C)과 같은 다른 합금 원소가 또한 첨가 될 수있다. 그들의 화학에 따라 이러한 합금은 가장 복잡한 인류가 설계되었습니다. 기존 가공 중에이 중요한 침전은 온도 범위 1000-750 ° C1에서 냉각하는 동안 확산controlled 반응을 통해 발생합니다.--

 manufacturing 전통적으로 '아킬레스' Superalloy 응용 프로그램

----~--winded 및 주조 가공을 통해 비용이 많이 드는 빼기 제조없이 달성되지 않았습니다. 오늘날 우리는 고전적인 고대로 돌아가는 정밀 투자 주조 공정을 여전히 사용합니다. 예를 들어, 제트 엔진 터빈 블레이드를 생성하기 위해 냉각 채널의 왁스 모델과 실리카based 복제물 모두가 제조 된 모든 구성 요소에 대한 세라믹 몰드를 생성하기 위해서는 용융 금속의 킬로그램이 진공 하에서 캐스트된다. 주변 조건으로 냉각하는 것은 몇 시간이 걸리며 냉각 중에 γ '침전물의 침전을 억제하는 것은 불가능합니다. 또한,1300 ° C에서 몇 시간의 매우 조심스럽게 후속 열처리는 용융 온도--/to 아래의

 아래로 주조 경로에서 화학 수지상 분리를 감소시킵니다. 마지막으로 가공은 최종 복잡한 터빈 블레이드 기하학을 형성하는 데 필요합니다. 투자 주조 공정은 캐스팅 및 터빈 부품의 후속 가공 중에 발생하는 중요한 폐기물scrappage를 사용한 몇 가지 화학 및 공정 통제를 포함합니다 : SuperAlloy의 약 10 %만이 완성품으로 끝납니다 2.

--USING 3D 인쇄 또는 첨가제 제조 (AM)에 대한 새로운 가공 애비뉴로서 투자 주조 대신에 첨가제 제조를 허용하며, 제조 단계 및 최소 처리 폐기물 감소. 컴퓨터-ofed 디자인 (CAD) 시스템에서 직경, 레이어-by-ly-ly-ly-ly-ly/Ly-byyet의 몇 마이크론의 레이저

ofyet unted freedom of Design : 중공 구조물, 폼-like 또는 격자based 아키텍처, 첨가제와 반대로 첨가제에서 재료의 더 효과적인 사용. 또한, 미크론 길이와 시간 스케일에서 미세 분말 크기의 녹는 및 재화 크기의 녹는 및 재-melting과 함께 AM 공정은 103-106 ° C-s의 높은 냉각 속도와 가공에 대한 매우 다른 야금 응답을 유도합니다. 응고는 화학적 균질화 단계에 대한 필요성을 제거하는 수지 가공에서 발견 된 수지상 분리를 사실상 제거하는 수지상 미세 구조물보다는 매우 미세한 세포질을 발생시킨다. γ '의 침전은 또한 심각한 냉각 속도에 의해 억제되어 개선 된 특성을위한 후속 열처리 동안 나노scale 침전을 위해 나노-scale 침전을 가능하게한다. 침전 단계는 새로운 열처리 프로토콜을 설계하여 AM superalloys6에서 높은 강도와 ​​관련된 바람직한 미세 구조물을 얻기 위해 최적화 될 수 있습니다.--

에어로jet 터빈 블레이드와 같은 복잡한 중공 구조에 대한 초자연성에있는 널리 사용되는 널리 적용 여전히 간단하지 않습니다. 초자리 로이에서 암 기술을 성공적으로 활용하기 위해 우리는 프로세스의 과학에 대한 향상된 이해가 필요합니다. 길이 및 시간 저울에 걸쳐 여러 물리적 및 화학적 현상을 포함하는 여러 가지 측면은 모호합니다 (그림 1 참조). 예를 들어, 레이저가 금속 분말과 접촉 할 때---solid, 액체, 가스 증기 및 플라스마-interact7 및 어떤 물리학based 모델이 존재하는 경우 매우 적은 4 가지 상태 이 복잡성을 해결하려면. 또한, 급속하고 반복되는 열 사이클의 성격은 강렬한 열적 구배를 유도하므로 특성을 위태롭게하고, 대부분의 종래의 초합금을 쉽게 할 수는 없습니다. 특정 처리 경로에 최적화되어 있기 때문에 투자 주조로 3D 인쇄로 이주했습니다. 단조

welding 및 주조. AM 공정의 급속하고 반복되는 열 사이클로 인해 이러한 처리 파라미터를 이용하는 새로운 조성물은 계산 조성