Najlepszy proszek in718 do druku 3D

Przegląd proszku IN718

IN718 to utwardzany wydzieleniowo superstop na bazie niklu, szeroko stosowany w produkcji dodatków, ze względu na jego dobrą wytrzymałość, odporność na korozję, spawalność i przetwarzalność. Niniejszy artykuł zawiera szczegółowy przewodnik po proszku IN718.

Kluczowe aspekty obejmują skład, właściwości, parametry druku AM, zastosowania, specyfikacje, dostawców, obsługę, metody kontroli, porównania z alternatywami, zalety i wady oraz najczęściej zadawane pytania. Tabele służą do prezentacji danych ilościowych w łatwym do odniesienia formacie.

Skład proszku IN718

Skład IN718 jest następujący:

Element	Waga %	Cel
Nikiel	50 – 55	Główny element macierzy
Chrom	17 – 21	Odporność na utlenianie
Żelazo	Równowaga	Wzmacniacz roztworu stałego
Niob	4.75 – 5.5	Utwardzanie przez wytrącanie
Molibden	2.8 – 3.3	Wzmocnienie roztworu stałego
Tytan	0.65 – 1.15	Forma z węglików spiekanych
Aluminium	0.2 – 0.8	Utwardzanie przez wytrącanie
Węgiel	0.08 max	Forma z węglików spiekanych

Dodawane są również śladowe ilości kobaltu, boru, miedzi i magnezu.

Właściwości proszku IN718

Kluczowe właściwości IN718 obejmują:

Nieruchomość	Opis
Wysoka wytrzymałość	Wytrzymałość na rozciąganie 1050 - 1350 MPa
Stabilność fazowa	Zachowuje właściwości po długotrwałym użytkowaniu w temperaturze do 700°C
Odporność na korozję	Odporność na korozję wodną i utlenianie
Spawalność	Doskonała spawalność przy użyciu odpowiedniego materiału wypełniającego
Wytrzymałość	Łatwy w formowaniu i obróbce
Odporność na pełzanie	Wysoka wytrzymałość na zerwanie w wysokich temperaturach

Właściwości te sprawiają, że IN718 nadaje się do najbardziej wymagających zastosowań.

Parametry druku 3D dla proszku IN718

Typowe parametry drukowania proszku IN718 obejmują:

Parametr	Wartość typowa	Cel
Wysokość warstwy	20 - 50 μm	Równowaga między szybkością i rozdzielczością
Moc lasera	195 - 350 W	Wystarczające topienie bez parowania
Prędkość skanowania	700 - 1300 mm/s	Gęstość a wskaźnik zabudowy
Rozstaw włazów	80 - 160 μm	Właściwości mechaniczne
Struktura wsparcia	Minimalny	Łatwe usuwanie
Prasowanie izostatyczne na gorąco	1120°C, 100 MPa, 3h	Eliminacja wewnętrznych pustek

Parametry zależą od takich czynników jak geometria konstrukcji, zarządzanie temperaturą i wymagania dotyczące obróbki końcowej.

Zastosowania drukowanych 3D części IN718

Części IN718 produkowane przez AM są używane w:

Przemysł	Komponenty
Lotnictwo i kosmonautyka	Elementy silnika, takie jak łopatki turbiny, tarcze
Wytwarzanie energii	Puszki spalinowe, kanały przejściowe
Ropa i gaz	Narzędzia wiertnicze, zawory, pompy
Motoryzacja	Koła turbosprężarki, zawory wydechowe
Medyczny	Implanty ortopedyczne, narzędzia chirurgiczne

Zalety w stosunku do kutego IN718 obejmują złożone geometrie, skrócony czas realizacji i współczynnik "buy-to-fly".

Specyfikacje proszku IN718 dla AM

Proszek IN718 musi spełniać następujące specyfikacje dla druku 3D:

Parametr	Specyfikacja
Zakres wielkości cząstek	10 - 45 μm
Kształt cząsteczki	Sferyczna morfologia
Gęstość pozorna	Zazwyczaj > 4 g/cc
Gęstość kranu	> 6 g/cc
Natężenie przepływu w hali	> 23 s dla 50 g
Czystość	>99,9%
Zawartość tlenu	<100 ppm

Dostępne są niestandardowe rozkłady wielkości i ściśle kontrolowany skład.

Dostawcy proszku IN718

Do wyróżniających się dostawców należą:

Dostawca	Lokalizacja
Praxair	USA
Produkty Carpenter Powder	USA
Sandvik Osprey	WIELKA BRYTANIA
Technologia LPW	WIELKA BRYTANIA
Erasteel	Francja
AP&C	Kanada

Ceny wahają się od $50/kg do $150/kg, w zależności od jakości i wielkości zamówienia.

Obsługa i przechowywanie proszku IN718

Jako materiał reaktywny, proszek IN718 wymaga kontrolowanej obsługi:

• Przechowywać szczelnie zamknięte pojemniki w chłodnym, suchym i obojętnym miejscu.
• Zapobieganie narażeniu na wilgoć, powietrze lub ekstremalne temperatury
• Podczas transferu należy używać prawidłowo uziemionego sprzętu
• Unikać gromadzenia się pyłu i kontrolować źródła zapłonu
• Zalecana lokalna wentylacja wyciągowa
• Postępuj zgodnie z obowiązującymi wytycznymi dotyczącymi bezpieczeństwa

Prawidłowe przechowywanie i obsługa zapobiegają zmianom składu lub zagrożeniom.

Kontrola i testowanie proszku IN718

Partie proszku IN718 są walidowane przy użyciu:

Metoda	Testowane parametry
Analiza sitowa	Rozkład wielkości cząstek
Obrazowanie SEM	Morfologia cząstek
EDX	Chemia i skład
XRD	Obecne fazy
Piknometria	Gęstość
Natężenie przepływu w hali	Płynność proszku

Testowanie zgodnie z normami ASTM zapewnia spójność jakości między partiami.

Porównanie IN718 z alternatywnymi proszkami nadstopów

IN718 porównuje się z innymi stopami jako:

Stop	Koszt	Możliwość drukowania	Spawalność	Siła
IN718	Niski	Dobry	Doskonały	Średni
IN625	Średni	Doskonały	Doskonały	Niski
IN792	Wysoki	Uczciwy	Dobry	Doskonały
IN939	Bardzo wysoka	Dobry	Ograniczony	Doskonały

Ze względu na zrównoważone właściwości przy niższych kosztach, IN718 zastępuje inne superstopy na bazie niklu w wielu zastosowaniach.

Plusy i minusy proszku IN718 do druku 3D

Plusy	Wady
Sprawdzone referencje materiałowe w AM	Niższa wytrzymałość na wysokie temperatury niż w przypadku niektórych stopów
Doskonała spawalność i skrawalność	Podatność na pękanie zestalające podczas drukowania
Łatwa produkcja złożonych kształtów	Wymaga obsługi w kontrolowanej atmosferze
Przewaga kosztowa nad egzotycznymi superstopami	Często wymagana jest znaczna obróbka końcowa
Łatwo dostępne u różnych dostawców	Stosunkowo niska twardość po wydrukowaniu

IN718 umożliwia wysokowydajną produkcję addytywną w rozsądnej cenie.

Często zadawane pytania dotyczące proszku IN718

P: Jaki zakres wielkości cząstek najlepiej sprawdza się w druku 3D stopu IN718?

Zakres 15-45 mikronów zapewnia optymalne połączenie płynności, wysokiej rozdzielczości i wysokiej gęstości części. Można również stosować drobniejsze proszki poniżej 10 mikronów.

P: Jaka obróbka końcowa jest zazwyczaj wymagana dla komponentów IN718 AM?

O: Prasowanie izostatyczne na gorąco, obróbka cieplna i obróbka skrawaniem są zwykle potrzebne do wyeliminowania pustych przestrzeni, optymalizacji właściwości i osiągnięcia dokładności wymiarowej.

P: Czy IN718 jest łatwiejszy w druku 3D w porównaniu do innych nadstopów niklu?

O: Tak, doskonała spawalność i mniejsza podatność na pękanie sprawiają, że IN718 jest jednym z łatwiejszych w obróbce nadstopów na bazie niklu za pomocą technik stapiania w złożu proszkowym.

P: Jakie branże wykorzystują stop IN718 do druku 3D z metalu?

O: Przemysł lotniczy, energetyczny, naftowy i gazowy, motoryzacyjny i medyczny to główne obszary zastosowań dla komponentów IN718 produkowanych addytywnie.

P: Jaki materiał ma właściwości najbardziej zbliżone do IN718 dla AM?

Proszek stopowy IN625 ma porównywalną spawalność i odporność na korozję do IN718, ale niższą wytrzymałość. IN792 zamienia spawalność na wyższą wytrzymałość.

P: Czy prasowanie izostatyczne na gorąco jest obowiązkowe w przypadku drukowanych części IN718?

O: HIP eliminuje wewnętrzne puste przestrzenie i poprawia odporność na zmęczenie. Może nie być wymagany w zastosowaniach niekrytycznych.

P: Czy IN718 wymaga struktur wspierających podczas drukowania 3D?

O: Zaleca się stosowanie minimalnych podpór na zwisach i sekcjach mostkowych, aby zapobiec deformacji i ułatwić usuwanie po wydrukowaniu.

P: Jakie wady mogą wystąpić podczas drukowania przy użyciu proszku IN718?

O: Potencjalne wady to pękanie, porowatość, zniekształcenia, niepełne stopienie i chropowatość powierzchni. Większości z nich można zapobiec dzięki zoptymalizowanym parametrom.

P: Jakiej twardości można oczekiwać od komponentów IN718 AM?

Twardość po wydrukowaniu wynosi zazwyczaj 30-35 HRC. Obróbka końcowa, taka jak starzenie, może zwiększyć ją do 40-50 HRC, zapewniając wyższą odporność na zużycie.

P: Jaką precyzję można uzyskać dzięki drukowanym częściom IN718?

Po obróbce końcowej, drukowane komponenty IN718 mogą osiągnąć tolerancje wymiarowe i wykończenie powierzchni porównywalne z częściami obrabianymi CNC.