에너지 장비의 금속 3D 인쇄에서 열처리를 최적화하는 방법은 무엇입니까?

열처리의 목표를 명확하게 설명하고 에너지 장비의 요구를 충족시키는 지 확인하십시오.
다양한 종류의 에너지 장비는 금속 부품에 대한 성능 요구 사항이 다양합니다. 예를 들어, 원자력 발전소의 원자로 압력 용기의 일부는 강력하고 부식에 강하고 방사선에 내성이 있어야합니다. 풍력 터빈의 기어 박스의 일부는 견고하고 마모에 강하고 거칠어 야합니다. 에너지 장비에 열처리를 최적화하기 전에 인쇄 구성 요소에 대한 명확한 성능 요구 사항이 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 그런 다음이 정보를 바탕으로 열처리 전략을 세워야합니다.
매우 강한 부분에 대한 열처리의 목적은 일반적으로 곡물을 작게 만들고 탈구 수를 늘리므로 수율과 인장 강도 모두에서 재료를 더 강하게 만듭니다. 예를 들어, 올바른 용액 처리 및 노화 처리는 매트릭스 전체에 합금 요소를 고르게 퍼뜨리고 작은 침전물을 생성하여 재료를 더 강하게 만듭니다. 열처리는 잔류 스트레스를 없애고 조직을보다 일관성있게 만들고 힘든 부품의 부서지기 쉬운 단계와 균열을 피하는 데 중점을 두어야합니다.
올바른 종류의 열처리 기술을 선택하십시오
어닐링 과정
스트레스 완화 어닐링, 완전한 어닐링 및 등온 어닐링은 금속 3D 인쇄 품목에 종종 사용되는 모든 유형의 열처리입니다. 스트레스 완화 어닐링의 주요 목적은 인쇄 공정에서 남은 잔류 응력을 제거하고 사용하는 동안 부품이 구부리거나 부러지지 않도록하는 것입니다. 가스 터빈의 연소 챔버 부분과 같은 일부 큰 금속 3D 인쇄 구조 조각은 때때로 인쇄 후 많은 잔류 응력이 있습니다. 이것은 에너지 장비에서 일반적입니다. 스트레스 감소 어닐링 치료는 잔류 긴장을 안전한 수준으로 끌어 올릴 수 있습니다. 완전 어닐링을 사용하면 인쇄 된 품목의 구조가 완전히 재결정 될 수 있으며 곡물은 균질하고 등록 할 수 있습니다. 이것은 재료를보다 유연하고 강력하게 만듭니다. 일부 합금 재료는 등온 적으로 어닐링 될 수 있습니다. 온도를 꾸준히 유지하면 미세 구조가 더 고르게 변하고 재료의 특성이 향상됩니다.
솔루션 요법 및 노화 치료
고체 용액 처리 절차는 인쇄 성분을 매우 높은 온도로 가열하여 합금 요소가 매트릭스에 완전히 용해 될 수 있도록하는 것입니다. 그런 다음 부품이 빠르게 냉각되어 과포화 된 고체 용액을 만듭니다. 노화 처리의 목표는 저온 고체 용액의 합금 요소를 낮은 온도에서 유지하여 작은 침전물을 형성하는 것입니다. 이것은 재료를 더 강하고 더 강하게 만듭니다. 비행기 엔진 용 터빈 블레이드와 같은 항공 우주 에너지 장비 용 3D 프린팅 금속 부품이있을 때, 용액 처리 및 노화 처리의 조합이 일반적으로 블레이드를 더 강하고 고온에서 크리프를 견딜 수 있도록하기 위해 일반적으로 사용됩니다.
담금질 및 템퍼링 치료
담금질은 주어진 온도에 걸쳐 인쇄 된 재료를 가열하는 과정으로, 정해진 시간 동안 유지 한 다음 빠르게 냉각하여 마르텐 시트 구조를 얻습니다. 이것은 재료를 더 어렵고 강하게 만듭니다. 템퍼링은 담금질 후 재료를 더 낮은 온도로 가열하여 잠시 동안 유지 한 다음 냉각하여 냉각으로부터 스트레스를 제거하고 경도와 인성을 변화시키는 과정입니다. 담금질 및 템퍼링은 오일 드릴링 장비를위한 도구 부품과 같이 매우 단단하고 내성이 필요한 에너지 장비의 금속 3D 인쇄 부품을 가열하는 표준 방법입니다.
열처리의 매개 변수를 올바르게 제어합니다
열의 온도
가열 중 온도는 열처리 과정에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 열을 처리하는 다른 재료와 방법은 가열하기 위해서는 다른 온도가 필요합니다. 예를 들어, 금속 3D 프린팅으로 생성 된 스트레스 완화 어닐링 티타늄 합금 성분의 온도는 일반적으로 섭씨 500 ~ 650도 사이입니다. 반면에 용액 처리의 온도는 합금의 조성에 따라 달라지며 일반적으로 섭씨 800 ~ 1000도 사이입니다. 가열 온도가 너무 낮 으면 열처리가 계획대로 작동하지 않습니다. 가열 온도가 너무 높으면 재료가 과열되거나 너무 많이 타거나 곡물 성장 및 성능 손실과 같은 어려움이있을 수 있습니다. 따라서 재료의 특성과 열처리의 요구에 따라 가열 온도를 신중하게 제어하는 ​​것이 중요합니다.
잡을 시간
절연 시간은 인쇄 재료가 가열 온도에서 얼마나 오래 머무르는 지입니다. 단열에 소요되는 시간은 조직이 얼마나 많이, 얼마나 균등하게 바뀌는지를 바꿀 것입니다. 일반적으로 단열 기간이 너무 짧으면 조직 변화가 목표 성능에 도달하기에 충분하지 않습니다. 단열 시간이 너무 길면 곡물 성장을 일으키고 재료의 성능을 낮출 수 있습니다. 예를 들어, 3D - 인쇄 된 알루미늄 합금 부품을 노화 할 때, 합금의 조성물과 침전물의 최상의 크기와 분포를 얻기 위해 노화되는 온도를 기반으로 보유 기간을 신중하게 관리해야합니다.
냉각 속도
재료가 냉각되는 속도는 또한 열처리에 큰 영향을 미칩니다. 다른 열처리 기술에는 다른 냉각 속도가 필요합니다. 예를 들어, 마르텐 사이트 구조는 담금질 처리 중에 빠르게 냉각되어야하는 반면, 어닐링 치료 중에 구조는 천천히 식어서 재결정 화 및 균질성을 장려합니다. 금속 3D 인쇄 품목을 가열하면 올바른 냉각 매체 및 절차를 선택하여 냉각 속도를 관리 할 수 ​​있습니다. 예를 들어, 물 담금질은 사물을 빨리 식힐 수 있지만 용광로 냉각 또는 공기 냉각은 물건을 더 천천히 식힐 수 있습니다.
최신 감지 기술을 사용하여 프로세스를 주시하고 얼마나 잘 작동하는지 확인
잔류 응력 측정
금속 3D 인쇄 부품이 얼마나 잘 작동하는지 결정하는 가장 중요한 것 중 하나는 잔류 응력입니다. 열처리 과정에서 다른 지점에서 인쇄 재료의 잔류 응력을 실시간으로 주시하기 위해 잔류 응력, Ray 회절 및 중성자 회절과 같은 잔류 응력을 감지하기 위해 현대적인 방법을 사용해야합니다. 잔류 응력의 변화를 추적하여 열처리 매개 변수를 빠르게 변경하여 잔류 응력이 완전히 제거되도록합니다.
미세 구조를보고 있습니다
재료의 품질은 미세 구조를 기반으로합니다. 우리는 금속성 현미경, 주사 전자 현미경 및 기타 도구를 사용하여 열의 미세 구조를보고 처리 된 인쇄 부품을보고 곡물의 크기, 형성 및 분포 방법을 확인합니다. 미세 구조 분석을 사용하여 조직이 일관된 지, 결함이 있는지 확인하여 열처리 기술의 효율을 확인할 수 있습니다.
역학의 자질
금속 3D 인쇄 물체의 품질을 측정 할 때 기계적 품질이 상당히 중요합니다. 열 강도, 인장 강도, 신장, 경도 및 열의 충격 강인성을 찾으려면 - 처리 된 인쇄 부품은 인장 테스트, 경도 테스트 및 영향 테스트와 같은 기계적 특성 테스트를 수행합니다. 열처리 전후의 성능 데이터를 비교하여 열처리가 재료의 기계적 특성에 어떤 영향을 미치는지 확인하고 열처리 계획이 의미가 있는지 확인하십시오.

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