Superlegierung zur Rettung!

3. November 2021

3D-Druck mit Hastelloy®X

Hastelloy® X ist das Material der Wahl für wichtige Gasturbinen- und Heißteilkomponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie für eine Vielzahl von Hochtemperatur-/Hochkorrosionsöl-, Gas- und Energieanwendungen. Diese formbare und schweißbare Superlegierung (eine Mischung aus Nickel, Chrom, Eisen und Molybdän) bietet einen extrem hohen Schmelzpunkt, überlegene mechanische Festigkeit, geringes Kriechen und lang anhaltende Beständigkeit gegen Oxidation und/oder Korrosion.

https://youtu.be/93Urc11JPXw
Hören Sie von Velo3Ds VP of Global Sales & Business Dev. Dr. Zach Murphree auf Hastelloy® X

Während HastX seit etwa 70 Jahren mit konventionellen Methoden hergestellt wird (Pratt & Whitney verwendete es in den Düsentriebwerken, die die erste Boeing 707 in den 1950er Jahren antrieben), wurde es erst vor etwa fünf Jahren mit dem 3D-Druck begonnen – und einige Gerätehersteller hatten Probleme mit Rußbildung, Rissbildung und anderen Aspekten im Zusammenhang mit dem AM-Prozess.

Aber bei richtiger Handhabung bietet 3D-gedrucktes HastX viele unübertroffene Vorteile. Und diese Hochtemperatur-/Hochkorrosionsanwendungen – die traditionell Montagen von zehn bis Hunderten von Einzelkomponenten und mehrere zeitaufwändige Umformschritte umfassten – schreien geradezu nach der Konstruktionsvereinfachung und Teilekonsolidierung, die Additiv bietet.

Wenn Sie viel Zeit damit verbracht haben, HastX zu biegen, zu schweißen, zu wärmebehandeln und zu komplexen Komponenten zu verarbeiten, haben Sie möglicherweise einen Punkt erreicht, an dem Ihre Zykluszeiten enorm sind und Sie die Leistung Ihrer Produkte einfach nicht weiter verbessern. Bei so vielen Fertigungsschritten ist es schwierig, ein besseres Produkt herzustellen. Sie haben die Grenzen dessen, was Sie entwerfen können, und der Komplexität, die Sie in Ihr Teil einbauen können, erreicht.

Wie können Sie also mit AM mehr aus HastX herausholen? Es beginnt damit, darüber nachzudenken, was Sie aus Ihrem Teiledesign selbst noch herausholen können. Vielleicht können Sie Ihre Brennstoffversorgungsrohre, Düsen und Flammenhalter direkt in eine Verbrennungsauskleidung oder einen Brennerabschnitt einbauen und dadurch viel mehr Funktionalität in einer einzigen Komponente integrieren. Auch mit aktiver Kühlung (bzw. Vorwärmung) durch direkten Einbau von Wärmetauschern lassen sich sehr interessante Dinge anstellen. Fangen Sie wirklich an, die Architektur Ihres gesamten Systems zu überdenken!

Natürlich ist es nicht nur die Geometrie, die eine AM-Komponente „auftragsbestimmend“ macht. Es ist auch die Fähigkeit, es aus der besten Legierung zu machen, die Sie finden können. Und wenn Sie die Grenzen in alle Richtungen verschieben möchten, kann das HastX bedeuten.

Velo3D kann dies für Sie realisieren, besser als jedes andere AM-System da draußen. Eines der interessanten Dinge, wie wir unser Materialportfolio angehen, ist, dass es gut auf die Fähigkeiten unserer Full-Stack-Lösung aus Pre-Print-Vorbereitungssoftware, Echtzeit-Qualitätskontrolle und -sicherung und dem abgestimmt ist Sapphire Maschine selbst.

Als die Leute zum ersten Mal zu uns kamen und nach HastX fragten, haben wir gründlich recherchiert und festgestellt, dass – ob in gasbetriebenen Antrieben, Hilfsaggregaten oder sogar landgestützten Turbinen zur Stromerzeugung – von allen Komponenten, die additiv gefertigt wurden, die solche, die aus HastX hergestellt wurden, schienen wirklich gute Kandidaten für den fortschrittlichen Prozess von Velo3D zu sein.

Es gibt viele verschiedene Hersteller von AM-Maschinen, die ein Portfolio von bis zu 40 verschiedenen Materialien haben. Und viele davon sind Materialien, bei denen die Druckkosten nicht wirklich zu diesem Material passen, und der Anwendungsbereich auch nicht. Also haben wir uns entschieden, uns extrem darauf zu konzentrieren, wo wir wissen, dass unsere besten Angebote sind. Wir haben das auf das Drucken von Teilen vereinfacht, die Flüssigkeiten enthalten flow durch, oder solche, die Wärme austauschen. Und aufgrund dieses Fokus ist es viel einfacher, die am besten passenden Materialien für die Entwicklung zu identifizieren. Und meistens handelt es sich dabei eher um Hochleistungslegierungen wie HastX als um die Standard-Additiv-Kost. 

Wir haben gelernt, dass HastX mit einem niedrigeren Kohlenstoffgehalt bessere Ergebnisse liefert. Dass eine supersaubere Argongasumgebung, die den Sauerstoffgehalt extrem niedrig hält, die hochwertigsten Endteile liefert und dass die Kontrolle der Rußerzeugung während des Druckprozesses von entscheidender Bedeutung ist. Unsere präzise Laserenergiezufuhr und funktionsspezifische Parametersteuerung reduzieren die Rissbildung drastisch. All diese Faktoren geben Ihnen die Möglichkeit, die Teile herzustellen, die Sie möchten, und nicht die, von denen andere Gerätehersteller behaupten, dass Sie sie haben können.

Infolgedessen ist es meistens nicht Velo3D, das die Innovation vorantreibt: Sie und Ihr Engineering-Team kennen Ihre Probleme und möchten sich die AM-Technologie schnappen und damit arbeiten. Unser Hauptziel ist es, Ingenieuren bei der Lösung anspruchsvoller technischer Probleme zu helfen und unsere Technologie dort einzusetzen, wo es sinnvoll ist. Wenn Sie eine hochleistungsfähige, geschäftskritische Komponente haben, die aus HastX besteht, und Sie denken, dass es Raum für Leistungsverbesserungen oder Schwierigkeiten bei der Herstellung in der aktuellen Methode gibt – das sind Probleme, die wir gerne hätten die Gelegenheit, unseren Wert zu beweisen.

Wir erwarten nicht, dass jeder eine Maschine kauft; Sie können auf unsere Technologie über unser wachsendes Netzwerk von Vertragsherstellern und Servicebüros zugreifen, die unsere Systeme bereits in ihre Produktionsstätten aufgenommen und das Fachwissen entwickelt haben, um Kunden wie Ihnen alle Vorteile von Velo3D zu bieten. Unser Ziel ist es, diese Probleme und Herausforderungen zu finden und Engineering-Teams bei deren Lösung zu unterstützen. Wenn wir diesen Wert nicht nachweisen können, gibt es keinen zwingenden Grund für Ihr Interesse.

Wir hoffen, Sie sind es jetzt mehr daran interessiert, etwas darüber zu erfahren wie wir ihnen helfen können erreichen Sie mit Hastelloy die innovativsten, „unmöglichen“ Lösungen für Ihre Herausforderungen®X.

War dieser Artikel hilfreich?
JaNein

Über den Autor

Amir Iliaifar

Direktor des Inhalts

Amir Iliaifar ist Director of Content bei Velo3D, wo er die Produktion und den Vertrieb von Velo3Ds globalen Marketinginitiativen für digitale Inhalte beaufsichtigt. Vor seinem Eintritt in das Unternehmen arbeitete Amir für einen führenden professionellen Drohnenhersteller, mehrere SaaS-Unternehmen und als Journalist für Automobiltechnik. Er hat einen Master of Arts in Digitaler Kommunikation von der University of North Carolina in Chapel Hill.