Postprocesamiento isostático caliente puede imprimir 3D metales
El proceso de impresión 3D de metal aún no ha alcanzado el punto de fabricación sin defectos, y los mejores fabricantes de equipos de hoy son difíciles de resolver completamente los problemas de evaporación metálica, oxidación, esferoidización, deformación del estrés térmico y otros problemas existentes en el proceso de impresión. Aunque la densidad, la resistencia y la calidad de la superficie de las piezas actuales pueden alcanzar un nivel relativamente ideal, pero para la impresión de metales, especialmente las piezas del proceso SLM, todavía son fáciles de retener los poros y los problemas de agrietamiento de la tensión, las piezas fabricadas directamente aún deben procesarse por medios tradicionales , incluida la densificación y la eliminación del estrés.
Entre estos medios posteriores al procesamiento, la presión isostática caliente es un paso muy importante, ya sea que sea aeroespacial o médico no se pueda evitar. La presión isostática caliente (cadera) es colocar el producto en un recipiente cerrado, aplicar la misma presión al producto, mientras se aplica alta temperatura, bajo la acción de alta temperatura y alta presión, el producto se puede sinterizar y densificar. Entonces, ¿qué trae el proceso de prensado isostático caliente?
1. La densificación elimina los defectos
A alta temperatura, el material metálico tiene muy baja resistencia y excelente plasticidad. El metal en el área de la cavidad está sujeto a la acción de la presión de gas externa y se produce la deformación plástica. El metal en el área de la cavidad contacta entre sí y la combinación metalúrgica hace que la cavidad desaparezca, y todas las partes pueden completar la densificación.
2. Mejore su organización
El calentamiento de alta temperatura en el proceso de prensado isostático en caliente es equivalente al recocido, lo que puede eliminar la estructura sobreenfriada o metaestable formada por la velocidad de enfriamiento rápida en el proceso SLM y transformarse en la estructura recocida a alta temperatura.
3. Mejorar las propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de los materiales también cambiaron obviamente antes y después de la presión isostática caliente. Ya sea SLM o EBM, la resistencia del material después de la presión isostática caliente tiene una tendencia a disminuir, y la plasticidad aumentará, especialmente para los materiales del proceso SLM. La dureza del material también cambiará con la cadera, y la dureza disminuirá en un 5 a 10% después de la cadera. En general, la presión isostática caliente puede mejorar la tenacidad y la resistencia al crecimiento de la crack de fatiga del material.
El estudio encontró que la presión isostática en caliente también fue efectiva para reducir la porosidad de la estructura de la red, con una mayor respuesta a la cadera con un tamaño de celda de 4 mm y una reducción del 40 por ciento en la relación volumen de vacío, en comparación con solo una reducción del 22 por ciento en el 2 mm. muestras de tamaño celular. También se observaron cambios en la porosidad en función del tamaño de la célula de la muestra. Las muestras de cadera con células de 4 mm mostraron una reducción del 57% en la porosidad, y las muestras con tamaño de celda de 2 mm mostraron una reducción del 44% en la porosidad.
Las aplicaciones comunes de presión isostática en caliente incluyen reparación de defectos de piezas de fabricación aditiva (fusión de poros), sinterización de polvo, unión de difusión de diferentes tipos de metales o aleaciones. Para aplicaciones aeroespaciales, médicas y marinas, es necesario utilizar esta tecnología para optimizar las propiedades del material y aumentar la vida útil. Y un dispositivo de prensado isostático caliente puede servir múltiples impresoras.
La anisotropía de las propiedades de la fractura de las superaquilas impresas en 3D afecta su aplicación adicional en el campo aeroespacial, que está estrechamente relacionado con la morfología del grano, el estado límite de grano del material y la morfología y ubicación de la fase precipitada. Después de la recién diseñada prensado isostático en caliente + solución + envejecimiento posterior al tratamiento, las propiedades de tracción de temperatura ambiente de la superalloy in718 fabricada por LPBF vertical y muestras horizontales se mantienen a un nivel alto, y la vida de fractura promedio a 650 ° C y 690MPA AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT AT La alta temperatura alcanza las 173 y 131 horas, respectivamente, que cumple con los estándares relevantes.
