고온 저항로는 필수 요구 사항입니다. 인코넬 625 SLM 시편의 기계적 무결성을 보장하기 위한 후처리 과정에서 필수적입니다. 이는 3D 프린팅 공정의 급격한 가열 및 냉각 사이클로 인해 발생하는 상당한 내부 잔류 응력을 완화하고 미세 구조의 불균일성을 제거하는 데 필요한 정밀한 열 제어를 제공합니다.
핵심 요점 선택적 레이저 용융(SLM)은 거의 완전히 밀집된 부품을 생성하지만 구조적으로 응력을 받고 미세 수준에서 일관성이 없습니다. 고온로는 특정 열 조건을 사용하여 재료의 내부 구조를 "재설정"하여 불안정한 인쇄 상태의 부품을 안정적이고 고성능 부품으로 변환하는 안정화 챔버 역할을 합니다.
근본적인 문제: "인쇄된 그대로의" 상태
SLM 공정은 열 개입 없이는 해결할 수 없는 독특한 야금학적 문제를 야기합니다.
잔류 응력 요인
SLM 중 레이저는 금속 분말을 빠르게 용융시키고 거의 즉시 응고됩니다. 이러한 극심한 열 사이클은 재료 내부에 상당한 잔류 응력을 가둡니다.
해소되지 않으면 이러한 내부 힘은 부품이 왜곡되거나 뒤틀리거나 조기에 균열을 일으킬 수 있습니다.
미세 구조 불일치
SLM의 레이어별 특성은 내부 구조의 불균일성을 초래합니다. 재료는 종종 방향성 결정 성장과 합금 원소의 분리를 나타냅니다.
이러한 불일치는 예측할 수 없는 기계적 거동으로 이어져 최종 부품의 안정성을 저해합니다.
로봇이 문제를 해결하는 방법
고온 저항로는 정밀한 열 관리를 통해 이러한 문제를 해결합니다.
응력 완화
특정 온도 프로파일(일반적으로 4시간 동안 약 650°C)을 유지함으로써 로봇은 인코넬 625의 내부 구조를 이완시킵니다.
이 공정은 내부 잔류 응력을 최대 70%까지 줄여 부품의 치수 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
미세 구조 균질화
로봇은 재료 미세 구조의 차이를 균일하게 만드는 균질화를 촉진합니다.
이는 인쇄의 "레이어" 이력을 효과적으로 제거하여 시편 전체에 걸쳐 일관된 결정 구조를 생성합니다.
상 진화 및 강화
고온 처리는 연성을 저해하는 라베스상과 같은 유해한 상의 용해를 유도합니다.
동시에 강화상의 침전을 촉진하여 인장 강도와 경도를 향상시킵니다. 이는 종종 전통적인 주조 부품에서 볼 수 있는 수준을 초과합니다.
절충안 이해
열처리는 필수적이지만 관리해야 할 특정 제약 조건을 도입합니다.
시간 및 효율성 비용
정밀한 가열, 유지(예: 4시간), 제어된 냉각의 필요성은 생산 주기에 상당한 시간을 추가합니다.
이 후처리 단계는 부품을 직접 사용하는 것에 비해 전체 제조 처리량을 감소시키지만, 신뢰성을 위해서는 이러한 절충이 필요합니다.
열 정밀도에 대한 민감도
열처리의 이점은 전적으로 로봇의 온도 제어 정확도에 달려 있습니다.
최적 온도 또는 유지 시간을 벗어나면 유해한 상을 용해하지 못하거나 반대로 과도한 결정 성장을 유발하여 재료의 기계적 특성을 저하시킬 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
인코넬 625 부품의 유용성을 극대화하려면 특정 엔지니어링 요구 사항에 맞게 열처리 전략을 조정하십시오.
- 치수 안정성이 주요 초점인 경우: 빌드 플레이트에서 제거하는 동안 뒤틀림을 방지하기 위해 인쇄 직후 표준 응력 완화 주기(예: 650°C)를 우선적으로 수행하십시오.
- 기계적 성능이 주요 초점인 경우: 포괄적인 균질화 및 노화 주기를 구현하여 라베스상을 용해하고 연성과 피로 강도를 극대화하십시오.
정밀한 열 후처리는 인쇄된 모양과 기능적인 엔지니어링 등급 부품 사이의 다리입니다.
요약표:
| 특징 | 인쇄된 그대로의 상태 (SLM) | 로봇 후처리 |
|---|---|---|
| 잔류 응력 | 높음 (뒤틀림/균열 유발) | 최대 70% 감소 |
| 미세 구조 | 방향성 및 불균일 | 균질화 및 일관성 |
| 상 제어 | 취약한 라베스상 존재 | 용해된 라베스상, 최적화된 침전 |
| 기계적 성능 | 예측 불가능 및 불안정 | 높은 강도, 연성 및 피로 저항성 |
| 치수 안정성 | 낮음 | 우수 |
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참고문헌
- Kang Du, Yang Gao. High Strain Rate Yielding of Additive Manufacturing Inconel 625 by Selective Laser Melting. DOI: 10.3390/ma14185408
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 Kintek Solution 지식 베이스 .
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