Kāpēc Inconel 718 sauc par super sakausējumu?
Mūsu kosmosa, aizsardzības un enerģētikas nozares pamats ir būvdetaļas, kas spēj izturēt ārkārtēju karstumu un spiedienu. Šīs daļas parasti ir izgatavotas no metāla, ko sauc par Inconel 718, kas ir ārkārtīgi spēcīgs, izturīgs pret koroziju, augstas temperatūras niķeļa-hroma sakausējums.
Šo metālu parasti apstrādā, velmē, velmē, velmē un metina, lai izveidotu formu un mikrostruktūru, kas nepieciešama vēlamajām augstas veiktspējas īpašībām. Metālu parasti izmanto raķešu dzinējos, reaktīvos dzinējos, spiedtvertnēs, gāzes turbīnās un citos komponentos. Bet metāla apstrāde ir dārga. Detaļām ar sarežģītu ģeometriju un iekšējām iezīmēm tiešā ražošana (produkta izgatavošana tā galīgajā formā) būs ekonomiskais svētais grāls.
Lai to panāktu, pētnieki pievēršas piedevu ražošanai (AM), īpaši lāzera pulvera slāņa saplūšanas (LPBF) tehnoloģijai, lai sasniegtu "gandrīz neto formu", gandrīz galīgo kosmosa komponentu ražošanu. Tā kā 3D objekti tiek veidoti slāni pa slānim, izmantojot aditīvu ražošanu, un dažādām materiāla daļām ir atšķirīgs dzesēšanas ātrums, veidojas dažādi šķērsgriezumi un mikrostruktūras. Izaicinājums ir tāds, ka LPBF termiskie apstākļi rada mikrostruktūru un mehāniskās īpašības, kas nav galaproduktam nepieciešamajā līmenī.
Pēcprocesa termiskā apstrāde var palīdzēt atjaunot vēlamās īpašības, taču, lai izstrādātu visefektīvākās apstrādes metodes, vienlaikus saglabājot mērķa mikrostruktūru, ir nepieciešama ievērojama skaitļošanas jauda.
United Technologies Research Center (UTRC) sadarbībā ar Pratt & Whitney un UTC Aerospace Systems izstrādā uz fiziku balstītu procesa modeli, lai prognozētu aditīvi ražotu aviācijas un kosmosa konstrukciju daļu, kas izgatavotas no niķeļa supersakausējumiem, mikrostruktūru.
