電子ビーム溶融3Dプリントチタンアルミニウム複合構造部品
TiAl 基合金は、低密度、高比強度、高弾性率、高温耐酸化性などの特性を持ち、ニッケル基超合金より約 50% 軽量です。
電子ビームによる金属の溶解 3Dプリント TiAl基合金材料の製造技術は、最新かつ最先端の成形方法として、TiAl基合金材料の成形における最良の選択肢と考えられており、独自のマイクロゾーン溶融、サイクル熱処理、急速凝固などの技術的利点を備えています。鋳造、インゴット冶金、粉末冶金における粗大組織や凝固組織の緩みといった問題を克服します。しかし、その独自の特性により、電子ビーム成形プロセスに大きな技術的課題をもたらします。
2021年3月、粉体の崩壊(粉体の吹き上がり)、層間結合の不十分さ、 アルミニウム、部品の低密度、不均一な横方向および縦方向の構造特性は、電子ビーム成形 TiAl 合金のプロセスで解決されました。
電子ビーム溶融3Dプリンター技術を用いた大型複雑構造部品の製造プロセスパラメータの最適化とアップグレード、異なる高さにおける材料の微細構造変化の的確な制御、プロセスパラメータと印刷条件の修正により、直径110mm×高さ66mmの高密度かつクラックフリーのTi-48Al-2Cr-2Nbスーパーチャージャータービンの成形に成功しました。チタンとアルミニウムの複雑構造部品において新たなブレークスルーを達成しました。同時に、走査経路とビームスポットの焦点を最適化することで、薄肉曲面遷移部品の成形プロセスを克服しました。
電子ビーム粉末が瞬時に爆発
予熱プロセスの最適化とアップグレードにより、異なる高さで同じ性能を持つ高サイズのテストロッドの印刷に成功しました。
電子ビーム3Dプリント高さ90mm Ti-48Al-2Cr-2Nb引張試験棒
後期組織調整後、Ti-48Al-2Cr-2Nb試験片の横方向および縦方向の微細組織はより均一になり、密度は99.6%以上に達しました。下表は、横方向および縦方向の試験片の平均機械的特性を示しています。
| 温度 | 降伏強度 | 抗張力 | 伸長率 |
| 650℃ | ≥410 | ≥500 | ≥1.2 |
| 室温 | ≥430 | ≥510 | ≥1.8 |
電子ビーム技術で印刷されたTi-48Al-2Cr-2Nb粉末の機械的特性
電子ビーム成形 Ø110mm×66mm Ti-48Al-2Cr-2Nb合金ターボチャージャー
電子ビーム3Dプリント高さ90mm Ti-48Al-2Cr-2Nb引張試験棒
GEアビエーションはGE9XFAAエンジンが連邦航空局(FAA)の認証を取得したと正式に発表したと報じられており、同エンジンには300個以上の積層造形部品があり、その中には電子ビーム選択溶融技術で形成されたチタンアルミニウム低圧タービンブレードも含まれている。
その他のリソース
MIM(金属射出成形)⎮粉末冶金サービスソリューション⎮私たちについて
投稿日時: 2023年11月17日





