In der Welt der Advanced Metal Additive Manufacturing (AM) gibt es unzählige Grenzen für Innovationen. Die Synergie von Software und Hardware und die unabhängigen Entwicklungen in jedem dieser Bereiche sind seit langem ein Eckpfeiler der Mission von Velo3D. Es gibt jedoch noch einen anderen, weniger häufig diskutierten Weg für Innovationen in der AM: Materialien.
Metal AM – insbesondere Laser Powder Bed Fusion (LPBF), die Art von AM, die von Velo3D verwendet wird – arbeitet ständig an der Entwicklung und Qualifizierung neuer Materialien für branchenübergreifende Anwendungen. LPBF ist in seinem Materialentwicklungsprozess einzigartig, da alle Rohstoffe als Pulver beginnen.
Dieser Prozess kann Monate und Jahre der Entwicklung dauern, bevor ein neues Material qualifiziert und für eine breite Verwendung akzeptiert wird. Velo3D hat sich seit langem als Innovator im Materialbereich etabliert und baut ein robustes Portfolio an Materialien auf, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind.
In diesem Artikel sehen wir uns zwei dieser Materialien an, Inconel® 718 und Haynes® 282®, und diskutieren Sie ihre Unterschiede, um zu erklären, warum ein Ingenieur sich für eines entscheiden könnte.
Ein genauerer Blick auf Inconel® 718
Inconel® 718 ist eine etablierte Superlegierung auf Nickelbasis, auf die man sich seit Jahren in verschiedenen Branchen von der Luft- und Raumfahrt bis hin zu Verteidigung und Petrochemie verlässt. Bekannt für seine hervorragende Zugfestigkeit, Inconel® 718 kann je nach Anwendung einer Vielzahl von Temperaturen standhalten, von tiefer kryogener Kälte bis zu 1290 °F (980 °C).
Aufgrund seiner Materialeigenschaften ist Inconel® 718 stellt eine Herausforderung für die subtraktive Fertigung dar. Diese Herausforderungen machen es zu einem idealen Kandidaten für Metall-AM. Insbesondere das Velo3D-System hat sich bei Inconel bewährt® 718, mit dem Ingenieure komplexe Geometrien erzielen und die Leistung kritischer Teile optimieren können.
Inconel® 718 zeichnet sich durch seine hervorragende Ermüdungs-, Kriech- und Korrosionsbeständigkeit in extremen Umgebungen aus, was es zu einer idealen Anwendung für Gasturbinen und Stromverarbeitungsteile macht.
Untersuchung von HAYNES® 282®
Eine neuere Ergänzung des Velo3D-Materialportfolios, Amperprint® 0233 HAYNES® 282® Pulver wird von Höganäs unter Lizenz von Haynes International Inc. hergestellt. HAYNES® 282® und setzt das Vermächtnis von Inconel fort® 718 als Superlegierung auf Nickelbasis, zeichnet sich aber durch den Einschluss von Chrom und Kobalt aus.
Wo HAYNES® 282® gedeiht wirklich in Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen. Als Ergebnis HAYNES® 282® wird zu einer aufstrebenden Wahl für die Herstellung von Gasturbinen. Alles in allem zeigt das Material ein gutes Gleichgewicht zwischen Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen, thermischer Stabilität, Schweißbarkeit und Verarbeitbarkeit. Diese letzten beiden Eigenschaften, Verarbeitbarkeit und Schweißbarkeit, bedeuten, dass die Komplikationen, mit denen andere Nickellegierungen konfrontiert sind, weitgehend vermieden werden, insbesondere Herausforderungen im Zusammenhang mit Rissbildung und Härtung.
Die Wahl zwischen den beiden
Wie Sie sehen können, Inconel® 718 und HAYNES® 282® weisen weitgehend viele der gleichen Qualitäten auf und werden in vielen der gleichen Anwendungen verwendet. Die Realität ist, dass die Wahl zwischen den beiden nicht so sehr eine Entscheidung ist, ob das eine besser als das andere ist, sondern zu verstehen, dass beide Optionen erfolgreich sein können. Inconel® 718 ist der etablierte Werkstoff und seit langem die bewährte Materialwahl für eine Vielzahl von AM-Anwendungen – aber das bedeutet nicht, dass es die einzige Option ist.
Der Unterschied zwischen den beiden Materialien liegt in ihrer Reaktion auf Temperatur. Laut Haynes wird 718 gegen HAYNES ausgetauscht® 282® für Anwendungen bei Temperaturen über 1200 °C (650 °F) „aufgrund der überlegenen Festigkeit von 282® Legierung bei diesen Temperaturen sowie seine hervorragende Verarbeitbarkeit.“
In bestimmten Fällen, um die gleiche Stabilität bei hohen Temperaturen zu erreichen, wird ein Teil mit Inconel gedruckt® 718 erfordert möglicherweise eine zusätzliche Dicke, die das Gesamtgewicht der Anwendung erhöhen kann. Zum Beispiel in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, wo das Gewicht eines Motors die Leistung drastisch beeinflussen kann, hat HAYNES® 282® könnte bei kritischen Motorkomponenten eine bessere Option sein.
Bei Kontakt mit Salzsäure zusätzlich Inconel® 718 zeigt eine höhere Korrosionsrate als HAYNES® 282®. Dieser höhere Auflösungswiderstand kann HAYNES machen® 282® eine bevorzugte Option in bestimmten chemischen und petrochemischen Anwendungen.
Ein weiterer erwähnenswerter Punkt sind die mit jedem Pulver, jeder Wärmebehandlung und jeder Bearbeitung verbundenen Kostenüberlegungen. HAYNES® 282® beträgt etwa 20 USD mehr pro Kilogramm, während die Wärmebehandlungen größtenteils gleich sind. Was die Bearbeitung betrifft, wegen der Hochtemperatureigenschaften von HAYNES® 282®, erhöht es die Schwierigkeit der Bearbeitung, was wiederum die Bearbeitungskosten erhöhen kann.
In einer Zeit, in der Lieferketten bedroht und Materialien möglicherweise schwer zu beschaffen sind, versetzt Velo3D Teams in die Lage, sicherzustellen, dass sie in der Lage sind, die benötigten Kernteile herzustellen, indem sie ein vielfältiges Portfolio an Materialien aufbauen, mit denen Hochleistungsergebnisse erzielt werden können.
Am Ende lautet die Frage nicht einfach: Inconel® 718 oder HAYNES® 282®? Beide Materialien können in einer Reihe von Anwendungen erfolgreich sein. Das Verständnis der Parameter der Anwendung und der verfügbaren Materialien kann Ingenieurteams dabei helfen, die richtigen Materialentscheidungen zu treffen und die Leistung zu maximieren.
Der Wert von Optionen bedeutet, das Material zu finden, das für Ihre spezifische Anwendung am besten geeignet ist, und zu wissen, dass Sie mit Velo3D einen Partner auf einer permanenten Innovationsreise haben, um neue Materialien zu entwickeln, um die Industrie in ihrer eigenen Innovation weiter voranzutreiben. Unser Expertenteam ist hier, um Sie bei diesen wichtigen Entscheidungen zu unterstützen, um den Erfolg dieser kritischen Komponenten sicherzustellen.
Weitere Informationen zum vielfältigen Materialportfolio von Velo3D finden Sie unter Kontaktieren Sie ein Mitglied unseres Teams heute.
