Elektronenbundelsmelten 3D-printen van complexe structurele onderdelen van titanium en aluminium
Legeringen op basis van TiAl kenmerken zich door een lage dichtheid, hoge specifieke sterkte, hoge modulus, hoge oxidatiebestendigheid bij hoge temperaturen, enz. en zijn ongeveer 50% lichter dan superlegeringen op basis van nikkel.
Elektronenbundel die metaal smelt 3D-printen Technologie voor de bereiding van TiAl-gebaseerde legeringsmaterialen is een nieuwe en meest geavanceerde vormmethode. Deze wordt beschouwd als de beste keuze voor het vormen van TiAl-gebaseerde legeringsmaterialen, dankzij de unieke microzone-smeltmethode, cyclische warmtebehandeling, snelle stolling en andere technologische voordelen. De problemen van een grove structuur en een losse stollingsstructuur in gietwerk, ingots en poedermetallurgie worden overwonnen. Door de eigenschappen brengt het grote technische uitdagingen met zich mee voor het elektronenbundelvormingsproces.
In maart 2021 kwamen de technische moeilijkheden zoals het instorten van het poeder (blaaspoeder), onvoldoende binding tussen de lagen, vervluchtiging van aluminiumDe lage dichtheid en de ongelijkmatige dwars- en longitudinale structuureigenschappen van onderdelen werden opgelost in het proces van elektronenbundelvorming van TiAl-legering.
Optimalisatie en verbetering van procesparameters voor de productie van complexe, grootschalige constructiedelen met behulp van elektronenbundelsmelttechnologie in 3D-printers, gerichte regeling van de microstructuurevolutie van materialen op verschillende hoogtes en aanpassing van procesparameters en printomstandigheden. De zeer dichte en scheurvrije Ti-48Al-2Cr-2Nb superchargerturbine met een diameter van 110 mm x 66 mm werd succesvol gevormd. Nieuwe doorbraken zijn bereikt in complexe constructiedelen van titanium en aluminium. Tegelijkertijd is het vormingsproces van dunwandige, gebogen overgangsdelen verbeterd door optimalisatie van het scanpad en de focus van de bundelspot.
Elektronenbundelpoeder barst onmiddellijk
Door de optimalisatie en verbetering van het voorverwarmingsproces is de grote teststaaf met dezelfde prestaties op verschillende hoogtes succesvol geprint
Elektronenbundel 3D-printhoogte 90 mm Ti-48Al-2Cr-2Nb trekstaaf
Na de late weefselregulatie was de transversale en longitudinale microstructuur van het Ti-48Al-2Cr-2Nb-monster uniformer en kon de dichtheid meer dan 99,6% bereiken. De volgende tabel toont de gemiddelde mechanische eigenschappen van de transversale en longitudinale teststaaf.
| Temperatuur | Vloeigrens | Treksterkte | Snelheid van verlenging |
| 650°C | ≥410 | ≥500 | ≥1,2 |
| Kamertemperatuur | ≥430 | ≥510 | ≥1,8 |
Mechanische eigenschappen van Ti-48Al-2Cr-2Nb-poeder geprint met elektronenbundeltechnologie
Elektronenbundelvormende Ø110mm×66mm Ti-48Al-2Cr-2Nb legering turbolader
Elektronenbundel 3D-printhoogte 90 mm Ti-48Al-2Cr-2Nb trekstaaf
GE Aviation heeft officieel aangekondigd dat de GE9XFAA-motor is gecertificeerd door de Federal Aviation Administration (FAA). De motor bestaat uit meer dan 300 onderdelen die zijn vervaardigd met behulp van additieve productie. Eén daarvan is het lagedruk-turbineblad van titanium-aluminium dat is gevormd met behulp van selectieve elektronenbundelsmelttechnologie.
Meer bronnen
MIM-metaalspuitgieten⎮Poedermetallurgie-service-oplossing⎮Over ons
Plaatsingstijd: 17-11-2023