Die Anwendung und Entwicklung von Superlegierungen im Metall-3D-Druck

Die Metall-3D-Drucktechnologie bietet neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Superlegierungen.

Superlegierungen werden üblicherweise zur Herstellung von Komponenten verwendet, die Hochtemperaturumgebungen standhalten, wie etwa Gasturbinen, Strahltriebwerke und Luft- und Raumfahrttriebwerke, die komplexe interne Strukturen erfordern. Die Metall-3D-Drucktechnologie druckt diese komplexen internen Strukturen direkt und verbessert so die Leistung und Effizienz der Teile.

Bis heute gibt es mehrere Arten von Superlegierungsmaterialien, die mit einem Metall-3D-Drucker gedruckt werden können, darunter:

Flugtriebwerk gedruckt von EP-M650 mit IN718

Gegossene Superlegierung: Sie ist derzeit die am weitesten verbreitete Superlegierung und kann zur Herstellung von Komponenten in Hochtemperaturumgebungen wie Gasturbinen und Flugzeugtriebwerken verwendet werden. Zu den häufig verwendeten Guss-Superlegierungen gehören Inconel 718, Inconel 625 und Waspaloy.

Pulver-Superlegierung: Hierbei handelt es sich um eine Superlegierung, die durch Sintern des Mischmetallpulvers hergestellt wird. Pulverisierte Superlegierungen produzieren schnell komplexe Komponenten und zeichnen sich durch eine hohe Dichte und mechanische Eigenschaften aus. Zu den häufig verwendeten Pulver-Superlegierungen gehören Hastelloy X, Rene 95 und CMSX-4 usw.

Metallmatrix-Verbundwerkstoffe: Metallmatrix-Verbundwerkstoffe sind Superlegierungen aus Metallen, Keramik und anderen Materialien. Metallmatrix-Verbundwerkstoffe weisen eine hohe Härte, Festigkeit und Verschleißfestigkeit auf und können zur Herstellung von Komponenten und Werkzeugen in Umgebungen mit hohen Temperaturen verwendet werden. Zu den häufig verwendeten Metallmatrix-Verbundwerkstoffen gehören Wolframkarbid-Kobalt (WC-Co) und Wolframkarbid-Nickel (WC-Ni).

Patronenempfänger gedruckt von EP-M650 von IN718

Superlegierungen haben ein breites Anwendungsspektrum, hauptsächlich in den folgenden Bereichen:

In der Luft- und Raumfahrt werden Superlegierungen häufig in Komponenten in Hochtemperaturumgebungen wie Flugzeugtriebwerken, Gasturbinen und Turbinen eingesetzt.

Im Energiebereich werden Superlegierungen zunehmend in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt, beispielsweise für Ölbohrkronen und Bohrköpfe, Komponenten, die in Hochtemperaturumgebungen eingesetzt werden.

In der chemischen Industrie werden Superlegierungen zur Herstellung korrosionsbeständiger und hochtemperaturbeständiger Geräte wie Reaktoren, Dampferzeuger und Destillationstürme verwendet.

Die Entwicklung und Anwendung von Superlegierungen wird sich in Zukunft hauptsächlich auf die folgenden Richtungen konzentrieren:

Die Leistung der Superlegierung in Bezug auf Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturstabilität könnte sogar noch besser sein. Dies kann durch eine Verbesserung der Legierungsformel und eine Verbesserung des Wärmebehandlungsprozesses erreicht werden.

Als branchenführender Anbieter von Lösungen für die additive Metallfertigung hat Eplus3D bekannte Forschungs- und Entwicklungsergebnisse bei verschiedenen Arten von Hochtemperaturlegierungen erzielt, darunter IN625, IN718, WC-CO, Hastelloy X usw. Möchten Sie mehr erfahren? Nehmen Sie jetzt gerne Kontakt zu uns auf!