1 高温合金材料の概要
600 度以上の高温および一定の応力下で長期間機能できる金属物質の 1 つが高温合金です。モリブデン、クロム、タングステンなどの合金元素を添加することで、高温性能が向上します。その主な基礎は鉄、コバルト、ニッケルなどの元素です。航空宇宙、エネルギー、化学、その他の分野で広く利用されているこの種の合金は、優れた高温強度、優れた疲労性能、破壊靱性、優れた耐酸化性と耐食性を備えています。
高温合金は主に航空宇宙産業で、航空エンジンや航空機の燃焼室、タービンブレード、タービンディスクなどの高温部品を製造するために使用されます。これらの部品は、高温でも十分な強度と靱性を維持するだけでなく、複雑な機械的負荷や熱的負荷にも耐えなければならないため、非常に高い材料性能が要求されます。
2 金属3Dプリンティング技術：概要
デジタル 3D モデリングに基づいた金属 3D プリンティング (金属積層造形とも呼ばれます) は、金属粉末またはワイヤーを層ごとに重ねて複雑な構造コンポーネントを迅速に製造できる高度な技術です。金属 3D プリンティングは、従来のサブトラクティブまたは同等の材料製造技術よりも迅速な製造サイクル、より優れた材料使用、およびより高い設計の柔軟性を誇ります。
ステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金、ニッケル合金、高温合金など、金属 3D プリンティング技術で処理できるいくつかの金属材料の中で、レーザー出力を含む印刷パラメータの正確な制御によって材料の微細構造を完璧に制御するだけでなく、スキャン速度、層の厚さなどを調整して、材料のパフォーマンスを最適化します。
3 航空宇宙用高温合金: 用途 3D プリント金属
複雑な構造部品の製造
タービンブレードの冷却チャネルや燃焼室の内部ライニングなどの航空宇宙用高温部品は、複雑な幾何学的形状と内部構造を持っています。金属 3D プリンティング技術はこの困難に容易に対処できますが、従来の製造技術ではこれらの複雑な構造を正確に加工することが難しい場合があります。複雑なフィッティングや金型を必要とせず、金属粉末を層ごとに積み重ねることにより、複雑な幾何学的形状と内部構造を備えたコンポーネントを正確に製造できます。
軽量構成主義
航空宇宙産業の主な目的の 1 つは軽量化です。航空機の軽量化、燃料消費量の削減、飛行性能の向上に役立ちます。金属 3D プリンティング技術により、構造アーキテクチャと材料配分により、設計者は軽量設計を実現できます。たとえば、タービンブレードを中空構造や格子構造にすることで、強度を損なうことなく重量を大幅に減らすことができます。
材料品質の最適化
金属 3D プリンティング技術は、材料の微細構造を正確に制御することで、その品質を最大限に引き出すことができます。印刷パラメータと熱処理技術を変更することで、高温合金の製造において、粒径、相組成、分布などの微細構造を正確に制御できます。これらの微細構造を最適化することで、材料の高温強度、疲労耐性、酸化が促進されます。耐性が改善されるはずです。
生産費の削減
従来の高温合金部品の製造では、鋳造、鍛造、機械加工などのいくつかのプロセスが必要になることが多く、製造コストが高いだけでなく、廃棄物が容易に生成されます。金属 3D プリント技術は、完成品または完成品に近いコンポーネントを直接生産することで、中間手順とスクラップ率を大幅に削減し、生産コストを削減します。
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printed-automotive-metal-prototype.html