增材制造(也被称为AM或工业3D打印)正被制造商越来越广泛地采用,尤其是在航空航天和医疗市场。在加法制造中,不是从工件上剥离材料,而是由CAD或3D扫描仪指导机器在一层一层地添加金属材料,每一层与前一层结合在一起。这种结合可以通过以下两种方法之一来实现:激光粉末床熔合(LPBF),它使用热熔合层;或者是粘合剂喷射,在每一层材料之间使用粘合剂(粘合剂),然后在二次加工中烧掉。

增材制造的主要优势之一是能够生产出传统方法(如铣削、车削或铸造)无法实现的复杂几何形状的零件。然而,AM零件的性质创造了一些独特的挑战,这是重要的考虑热处理。

添加剂制造零件的热处理

一些规格的热处理的AM零件存在,但由于它是一个相对新的制造方法,标准仍在发展,因为AM成为更广泛的采用。AM市场的机会也吸引了许多新进入制造业的企业家。这些因素经常导致制造商遇到意想不到的挑战,当涉及到他们的AM组件的热处理。下面是一些常见的挑战,以及像保罗这样经验丰富的伙伴如何帮助你克服它们。

AM零件的失真

我们提到,AM可以让制造商生产高度复杂,复杂的零件与紧密的公差,这是不可能与传统的机加工。虽然专门的工艺可以最大限度地减少在处理过程中发生的变形(例如,气淬),但热处理总会产生少量的变形。

首先,重要的是选择一个热处理合作伙伴,有精确的过程控制,并可以展示数据,你的零件运行根据规格。如果你已经对你的零件热处理的准确性有信心,那么对初始零件设计的调整可能是下一个要看的地方。

通过对零件的初始设计进行精确的调整,在处理过的零件中生成适合应用的几何形状,可以降低变形的风险。保罗的工程和冶金团队经常建议我们的客户在这些类型的问题,以确保伟大的结果在每个成品部分。

显微组织的挑战-每一层的凝固和再凝固

在激光粉末床熔合(LPBF)中,零件印刷过程中每一层的凝固和再凝固会导致微偏析现象。在这种情况下,AM工艺本身会在零件内部结构上产生一系列微小的熔池(本质上是熔池)。

虽然保持零件的微观结构非常精细是有好处的,但那些贯穿各处的微观熔体池可能会在材料内部产生偏析问题,颗粒会分裂成不同的区域,并影响零件的整体结构。

这种现象实际上对你有利,因为组织的同质化可以更快地发生在一些AM部件,这减少了热处理期间的保持时间。关键的外卖是,它是重要的选择热处理伙伴谁了解AM零件的性质,使过程可以调整,以产生最佳结果。

我的材料

材料对热处理的反应可能不一样,当一个零件是通过传统工艺生产时,与生产AM。

例如,用含有大量碳的材料(如许多钢材)3D打印零件是很困难的。碳导致了AM过程中微观再结晶的问题。它会影响膨胀、收缩、收缩和局部应力,导致用高碳材料打印的3D件一旦完成就会产生开裂问题。

虽然碳使3D打印变得非常复杂,但它在许多热处理过程中是必不可少的。尽管如此,许多AM材料已经在传统制造应用中使用多年。要了解更多用于增材制造的常用材料,访问我们的我的页面

孔隙度挑战和HIP解决方案

另一个挑战,随着AM是孔隙在最后一部分。虽然焊缝和铸件会产生气孔,但在AM中就有点不同了,比如拉长的气泡,传统的热处理不能完全影响。

一种已被证实的消除am产品中孔隙和空隙的方法是热等静压.HIP作为增材制造二次加工的最佳实践已被广泛采用和认可。HIP最初发展为一种扩散连接技术,在没有填充材料的情况下,通过高热和高压共同焊接相似或不同的金属表面,HIP消除了孔隙率(金属凝固过程中可能形成的小气泡),并在整个部件中注入均匀的晶粒结构。

HIP也是许多am制造的复杂形状零件的理想选择。在HIP中使用的增压气体被驱动到复杂零件的内部通道和盲区,确保它们达到规定的冶金特性,同时保持所需的公差。

热处理am产品的问题?

保罗拥有冶金专业知识和设备能力,可以指导您在热处理您的am生产的部件。万博体育3保持技术在热处理和现代材料的前沿,我们可以帮助您导航和解决处理3D打印零件的新的和复杂的领域。

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