Rõ ràng nêu mục tiêu của việc xử lý nhiệt và đảm bảo nó đáp ứng nhu cầu của thiết bị năng lượng.
Các loại thiết bị năng lượng khác nhau có các yêu cầu hiệu suất khác nhau cho các bộ phận kim loại. Ví dụ, các bộ phận của tàu áp lực lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân cần phải mạnh mẽ, chống ăn mòn và chống lại bức xạ. Các bộ phận của hộp số của một tuabin gió cần phải mạnh mẽ, chống mặc và cứng rắn. Điều quan trọng là đảm bảo rằng các thiết bị năng lượng có yêu cầu hiệu suất rõ ràng cho các thành phần in trước khi tối ưu hóa xử lý nhiệt. Sau đó, một chiến lược xử lý nhiệt nên được thực hiện dựa trên thông tin này.
Mục đích của việc xử lý nhiệt cho các bộ phận cần rất mạnh thường là làm cho các hạt nhỏ hơn và tăng số lượng trật khớp, làm cho vật liệu mạnh hơn cả về năng suất và độ bền kéo. Ví dụ, điều trị giải pháp đúng và xử lý lão hóa có thể lan truyền đồng đều các yếu tố hợp kim trong toàn bộ ma trận và tạo ra các kết tủa nhỏ, làm cho vật liệu mạnh hơn. Điều trị nhiệt nên tập trung vào việc loại bỏ căng thẳng dư, làm cho mô phù hợp hơn, và tránh các pha và vết nứt giòn cho các bộ phận cần phải khó khăn.
Chọn đúng loại kỹ thuật xử lý nhiệt
Quá trình ủ
Ủ giảm căng thẳng, ủ hoàn toàn và ủ đẳng nhiệt là tất cả các loại xử lý nhiệt thường được sử dụng trên các mặt hàng in 3D kim loại. Mục đích chính của việc giảm bớt căng thẳng là loại bỏ bất kỳ căng thẳng còn sót lại nào còn sót lại từ quá trình in và ngăn các bộ phận bị uốn cong hoặc phá vỡ trong khi chúng đang được sử dụng. Một số mảnh cấu trúc in 3D kim loại lớn, như các phần buồng đốt của tuabin khí, đôi khi có rất nhiều ứng suất dư sau khi in. Điều này là phổ biến trong thiết bị năng lượng. Điều trị giảm căng thẳng có thể đưa căng thẳng còn lại xuống mức an toàn. Với sự ủ đầy đủ, cấu trúc của các mặt hàng được in có thể được kết tinh hoàn toàn, và các hạt có thể được làm đồng nhất và cân bằng. Điều này làm cho vật liệu linh hoạt và mạnh mẽ hơn. Một số vật liệu hợp kim có thể được ủ đẳng nhiệt. Giữ nhiệt độ ổn định làm cho cấu trúc vi mô thay đổi đều hơn và cải thiện các đặc điểm của vật liệu.
Liệu pháp giải pháp và điều trị lão hóa
Quy trình xử lý dung dịch rắn liên quan đến các thành phần in nóng đến nhiệt độ rất cao để các yếu tố hợp kim có thể hòa tan hoàn toàn trong ma trận. Sau đó, các bộ phận được làm mát nhanh chóng để tạo ra một giải pháp rắn siêu bão hòa. Mục tiêu của điều trị lão hóa là giữ lại các yếu tố hợp kim trong dung dịch rắn siêu bão hòa ở nhiệt độ thấp hơn, khiến chúng hình thành các kết tủa nhỏ. Điều này làm cho vật chất mạnh hơn và khó hơn. Khi các bộ phận kim loại in 3D cho các thiết bị năng lượng hàng không vũ trụ, như lưỡi tuabin cho động cơ máy bay, sự kết hợp giữa xử lý giải pháp và xử lý lão hóa thường được sử dụng để làm cho lưỡi dao mạnh hơn và có thể chịu được tăng cường ở nhiệt độ cao.
Điều trị dập tắt và ủ
Việc dập tắt là quá trình làm nóng các vật liệu in trên một nhiệt độ nhất định, duy trì chúng ở đó trong một khoảng thời gian đã thiết lập, và sau đó nhanh chóng làm mát chúng xuống để có được cấu trúc martensitic. Điều này làm cho các vật liệu khó hơn và mạnh hơn. Nhiệt độ là quá trình làm nóng vật liệu ở nhiệt độ thấp hơn sau khi dập tắt, giữ nó một lúc, và sau đó làm mát nó xuống để loại bỏ sự căng thẳng khỏi việc dập tắt và thay đổi độ cứng và độ dẻo dai. Việc dập tắt và ủ là những cách tiêu chuẩn để làm nóng các bộ phận in 3D kim loại cho các thiết bị năng lượng cần rất cứng và chống chịu, như các bộ phận công cụ cho thiết bị khoan dầu.
Kiểm soát chính xác các thông số xử lý nhiệt
Nhiệt độ của nhiệt
Nhiệt độ trong quá trình gia nhiệt là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong quá trình xử lý nhiệt. Các vật liệu khác nhau và cách xử lý nhiệt cần nhiệt độ khác nhau để nóng lên. Ví dụ, nhiệt độ để giảm căng thẳng các thành phần hợp kim titan được tạo ra với in 3D kim loại thường nằm trong khoảng từ 500 đến 650 độ C. Mặt khác, nhiệt độ để xử lý dung dịch phụ thuộc vào thành phần của hợp kim và thường nằm trong khoảng từ 800 đến 1000 độ C. Nếu nhiệt độ gia nhiệt quá thấp, việc xử lý nhiệt sẽ không hoạt động theo kế hoạch. Nếu nhiệt độ sưởi ấm quá cao, vật liệu có thể quá nóng, đốt cháy quá nhiều hoặc thậm chí gặp khó khăn như tăng trưởng ngũ cốc và mất hiệu suất. Vì vậy, dựa trên các đặc tính của vật liệu và nhu cầu của điều trị nhiệt, điều quan trọng là phải kiểm soát cẩn thận nhiệt độ sưởi ấm.
Thời gian để giữ
Thời gian cách nhiệt là thời gian vật liệu in ở nhiệt độ sưởi ấm bao lâu. Khoảng thời gian cách nhiệt sẽ thay đổi số lượng và độ đồng đều của tổ chức thay đổi. Nói chung, nếu thời gian cách điện quá ngắn, thay đổi tổ chức sẽ không đủ để đạt được hiệu suất mục tiêu. Nếu thời gian cách nhiệt quá dài, nó có thể gây ra sự phát triển của hạt và giảm hiệu suất của vật liệu. Chẳng hạn, khi lão hóa 3D - Các bộ phận hợp kim nhôm được in, thời lượng giữ phải được quản lý cẩn thận dựa trên thành phần của hợp kim và nhiệt độ mà nó lão hóa để có được kích thước và phân phối tốt nhất của kết tủa.
Tỷ lệ làm mát
Tốc độ mà vật liệu làm mát cũng có ảnh hưởng lớn đến việc xử lý nhiệt. Tỷ lệ làm mát khác nhau là cần thiết cho các kỹ thuật xử lý nhiệt khác nhau. Ví dụ, cấu trúc martensitic cần làm mát nhanh chóng trong quá trình điều trị dập tắt, trong khi cấu trúc cần được làm mát chậm trong quá trình điều trị ủ để khuyến khích sự kết tinh và tính đồng nhất. Khi bạn làm nóng các vật phẩm in 3D kim loại, bạn có thể quản lý tốc độ làm mát bằng cách chọn đúng phương tiện và quy trình làm mát. Chẳng hạn, việc làm nguội nước có thể làm mát mọi thứ nhanh chóng, trong khi việc làm mát lò hoặc làm mát không khí có thể làm mát mọi thứ chậm hơn.
Sử dụng công nghệ cảm biến hiện đại để theo dõi các quy trình và xem chúng hoạt động tốt như thế nào
Đo lường ứng suất dư
Một trong những điều quan trọng nhất quyết định các bộ phận in 3D kim loại hoạt động tốt như thế nào là ứng suất dư. Cần sử dụng các phương pháp hiện đại để phát hiện ứng suất dư, x - nhiễu xạ tia và nhiễu xạ neutron, để theo dõi ứng suất dư của vật liệu in trong thời gian thực tại các điểm khác nhau trong quá trình xử lý nhiệt. Những thay đổi về ứng suất dư có thể được theo dõi để có thể thay đổi các thông số xử lý nhiệt để đảm bảo rằng ứng suất dư được loại bỏ hoàn toàn.
Nhìn vào cấu trúc vi mô
Các phẩm chất của vật liệu dựa trên cấu trúc vi mô của chúng. Chúng tôi sử dụng kính hiển vi kim loại, kính hiển vi điện tử quét và các công cụ khác để xem xét cấu trúc vi mô của nhiệt - Các bộ phận được in được xử lý và xem các hạt có kích thước, hình và phân phối như thế nào. Phân tích cấu trúc vi mô có thể được sử dụng để kiểm tra hiệu quả của các kỹ thuật xử lý nhiệt bằng cách xem liệu mô có phù hợp hay không và nếu có bất kỳ sai sót nào.
phẩm chất của cơ học
Khi nói đến việc đo lường chất lượng của các vật thể in 3D kim loại, phẩm chất cơ học là khá quan trọng. Để tìm ra cường độ năng suất, độ bền kéo, độ giãn dài, độ cứng và độ bền của nhiệt độ nhiệt - Các bộ phận in được xử lý, thực hiện các thử nghiệm thuộc tính cơ học như kiểm tra độ bền kéo, kiểm tra độ cứng và kiểm tra tác động. So sánh dữ liệu hiệu suất từ trước và sau khi xử lý nhiệt để xem cách xử lý nhiệt ảnh hưởng đến tính chất cơ học của vật liệu và đảm bảo kế hoạch xử lý nhiệt có ý nghĩa.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3D - in/phụ gia - Sản xuất -