三维增材制造零件的热处理

GPCMA / 174炉

GPCMA / 174炉

目前,3D金属零件的增材制造主要采用两种技术。虽然这些技术是时间密集的,但当涉及到制造“不可能”或复杂的部件时,它们是优秀的,不能通过传统的机械加工或铸造方法。

这已导致汽车,航空航天,医疗和工具行业的许多原型件和甚至无数的“不可能的部分”的开发。

用于3D金属部件的添加剂制造的常规技术

在真空室中执行的电子束制造(EBM)消除了对制造部件的热处理的需求。导线(例如,钛,COCR,Ti-6ai-4V,Inconel 625和Inconel 718)或金属粉末在连续层中焊接在一起,作为热源。该方法导致形成完全致密的金属部件。由于该方法在真空中进行,因此防止了材料的氧化。

直接金属激光烧结(DMLS)涉及在纯惰性氩气气氛中使用激光。这个过程是数字驱动的,直接从3D CAD数据。对于每个CAD数据切片,都要有一层薄的、均匀的、细筛的金属粉末层(钴铬、钛合金Ti)6.AL.4.V,镍合金Inconel 625和Inconel 718,不锈钢和铝合金Alsi10.在激光精确熔化所选粉末的所选区域之前,在构建板上沉积Mg。重复该过程以通过层开发层,直到部件完成。

DMLS可以应用于制造非常小的特征和部件,并且有可能再现几何形状,例如封闭的空间,可能是机器具有挑战性的。层的厚度可以低至20μm,微小特征的公差可以小于±50μm。

使用DMLS流程制造组件的现有构建率非常低。此外,成本很高,因为必须使用球磨机/磨粉机生产金属粉末,然后在使用前进行筛分和测试。显然,现有的DMLS机械设备需要大量的投资。然而,如果所需零件的尺寸小于250mm × 250mm × 350mm,则该工艺最适合于那些需要快速成型或少量“不可能”或复杂零件的人,这些零件可以随后进行铣削、机械钻孔、铰孔或开槽。它们也可以被涂漆、粉末涂层、阳极氧化或抛光。

3D添加剂制造的需求迅速增加。期刊,展览和网站已经蓬勃发展,随着最大零件尺寸,3D制造时间的减少,粉末合金的可用性增加,以及使用该技术的医疗,航空航天,汽车和工具部门制造的部件增加数量。

使用Carbolite Gero炉进行3D添加剂的热处理

DMLS工艺需要使用具有精确温度均匀性的热处理溶液。这保证了制造的部件符合所选金属合金的合适的冶金性能。

热处理在惰性(通常是氩气)气氛中进行,以防止烧结部分通过可以改变成品组分的物理和化学性质(孔隙率)的氧分子污染。惰性过程必须具有可重复的可重复,并且监测以符合客户指定的AMS 2750E分类,可以符合最佳测量的气流。事实上,在一个特定的实例中,在整个制造过程中,气氛保持在<1000ppm(0.1%)的氧气下,通过使用反应性金属可以降低至100ppm(0.01%)氧气。像钛。

CARBOLITE GERO的通用燃烧室炉配有B型仪表,当与Haynes 230或Inconel蒸锅结合使用时,可满足AMS 2750E Class 1的要求。炉有不同的尺寸(工业炉GPC 13/131, 13/200, 13/300, 13/350和13/405;或实验室炉CWF 13/65),具有处理1至4个4建造板的能力,非常适合那些执行DMLS增材制造。

最新的GPC 13/300 Retort炉的工作量为400 mm x 400 mm x 350 mm,6180 xio数据记录器,以及由Eurotherm 3508控制器提供动力的自动开/关天然气控制器。鲤鱼和氩气/氮气流量在蒸馏的改性气氛中呈痕量水平持续监测。这Carbolite Gero GPC系列在炉膛和靠近顶部的加热以及侧面的加热,从而提高了温度热电偶定位的蒸馏器内的温度均匀性。蒸馏器内的级联控制的位置允许更快速的加热时间,从而在与可选的强制冷却结合使用时显着减少客户循环时间。

在13/300炉内提供的温度联锁旋转门进一步缩短了循环时间,从而便于快速和容易地装卸,水冷硅橡胶门密封,在整个热处理过程中保持室内的改性气氛。

结论

Carbolite Gero的GPC系列与蒸煮器有目的,便于使用最高规格进行3D添加剂制造。该范围消除了使用来自其他制造商的炉子经常遇到的困难。

无法保存惰性气氛,在装载/卸载部件时需要使用额外的设备来移除蒸馏釜,或需要使用大量高成本的惰性气体,是用户在使用其他炉时最常见的问题。2020欧洲杯下注官网Carbolite Gero GPC系列解决所有这些诋毁问题,确保降低客户每天的运营成本;它还确保了“在同类中最好的”温度均匀性和防止不希望的氧化。最重要的是,四面加热,通过CARBOLITE GERO的专用水冷硅密封旋出门,易于装卸,以及强制冷却选项,大大减少了生产周期时间。

Carbolite Gero Ltd.

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