전자빔 용융 3D 프린터

전자빔 용융 3D 프린팅 티타늄 알루미늄 복합 구조 부품

TiAl계 합금은 밀도가 낮고, 비강도가 높고, 탄성계수가 높고, 고온산화 저항성이 있는 등의 특성을 가지고 있으며, 니켈계 초합금보다 약 50% 가볍습니다.

전자빔 용융 금속3D 프린팅TiAl 기반 합금 소재를 제조하는 기술은 새롭고 가장 진보된 성형 방법으로 TiAl 기반 합금 소재를 성형하는 데 가장 적합한 선택으로 간주되며, 고유한 마이크로존 용융, 사이클 열처리, 빠른 응고 및 기타 기술적 이점이 있습니다. 주조, 잉곳 야금 및 분말 야금에서 거친 구조 및 느슨한 응고 구조의 문제가 극복됩니다. 고유한 특성으로 인해 전자빔 성형 공정에 큰 기술적 과제를 안겨줍니다.

2021년 3월 현재 분말 붕괴(분말 분사), 층간 접합 불량, 휘발 등 기술적 어려움이 발생알류미늄, 낮은 밀도, 불균일한 횡단 및 종방향 구조 특성은 TiAl 합금의 전자빔 성형 공정을 통해 해결되었습니다.

전자빔 용융 3D 프린터 기술로 대형 복합 구조 부품을 제조하기 위한 공정 매개변수의 최적화 및 업그레이드, 다양한 높이에서 재료의 미세 구조 진화에 대한 표적 조절, 공정 매개변수 및 인쇄 조건의 수정을 통해 Ø110mm×66mm의 고밀도 및 균열 없는 Ti-48Al-2Cr-2Nb 슈퍼차저 터빈이 성공적으로 형성되었습니다. 티타늄 및 알루미늄 복합 구조 부품에서 새로운 돌파구가 마련되었습니다. 동시에 스캐닝 경로와 빔 스팟 초점을 최적화하여 얇은 벽의 곡선 전이 부품의 성형 공정이 극복되었습니다.

전자빔 분말이 순식간에 터진다

예열 공정의 최적화 및 업그레이드를 통해 다양한 높이에서 동일한 성능을 갖는 대형 테스트 막대가 성공적으로 인쇄되었습니다.

전자빔 3D 프린팅 높이 90mm Ti-48Al-2Cr-2Nb 인장 시험봉

후기 조직 조절 후 Ti-48Al-2Cr-2Nb 시편의 가로 및 세로 미세 구조는 더 균일해졌으며 밀도는 99.6% 이상에 도달할 수 있었습니다. 다음 표는 가로 및 세로 테스트 막대의 평균 기계적 특성을 보여줍니다.

전자빔기술로 인쇄한 Ti-48Al-2Cr-2Nb 분말의 기계적 성질

전자빔성형 Ø110mm×66mm Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보차저

전자빔 3D 프린팅 높이 90mm Ti-48Al-2Cr-2Nb 인장 시험봉

GE 항공은 GE9XFAA 엔진이 연방 항공청(FAA)의 인증을 받았다고 공식 발표했다고 합니다. 해당 엔진은 300개 이상의 적층 제조 부품으로 구성되었으며, 그 중 전자빔 선택적 용융 기술로 형성된 티타늄 알루미늄 저압 터빈 블레이드가 그 중 하나라고 합니다.

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