1 Yüksek sıcaklığın gücü ve tokluğu
Havacılık ve uzay endüstrisinde malzeme performansı, yüksek sıcaklık koşulları altında mukavemet ve tokluğa göre daha çok değerlendirilir. Metal 3D baskı için, yüksek sıcaklıktaki malzemelerin, 1000 derece C'nin üzerindeki çok yüksek sıcaklıklarda bile yeterli mukavemeti ve dayanıklılığı sürdürebilmesi gerekir. Bu, maddenin kendisinin yüksek erime noktasının yanı sıra, kararlı bir kristal yapı ve mikro yapı gerektirir. termal deformasyon veya termal yorgunluğun neden olduğu arızayı önlemek için yüksek sıcaklıklarda.
Örneğin, havacılık sektörü, olağanüstü yüksek sıcaklık mukavemeti ve tokluğu nedeniyle In625 ve In718 dahil olmak üzere nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımlarını yaygın olarak kullanmıştır. Metal 3D baskı teknolojisini kullanarak bu alaşımlar, motor türbin kanatları ve yanma odaları gibi çok yüksek sıcaklıklarda çalışan ve yüksek sıcaklık performansı yüksek malzemeler gerektiren karmaşık geometrilere sahip bileşenler üretilebilir.
2 Oksidasyon ve Korozyona Karşı Direnç
Malzemeler ve oksijen arasındaki reaksiyon, yüksek sıcaklıklarda hızlanarak oksidasyona ve korozyona neden olur. Böylece bileşenlerin hizmet ömrünü uzatmak için, metal 3D baskıya yönelik yüksek sıcaklıktaki malzemelerin mükemmel oksidasyon ve korozyon direncine sahip olması gerekir. Oksijenin substrat malzemesini daha fazla aşındırmasını önlemek ve böylece antioksidan performansını artırmak için malzeme yüksek sıcaklıklarda stabil bir oksit filmi geliştirmelidir. Korozyona dayanıklı malzemeler, yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve aşındırıcı sıvılar gibi zorlu koşullarda iyi performansı korumalıdır.
Metal 3D baskı teknolojisinin kullanılması, titanyum alaşımları ve paslanmaz çelik gibi havacılık sektöründe sıklıkla kullanılan malzemelerin mikro yapıları açısından optimize edilmesine ve oksidasyon ve korozyon direncinin arttırılmasına olanak tanır. Örneğin titanyum alaşımının mükemmel sıcaklık ve korozyon direnci, onu uçak sektöründe oldukça yaygın hale getiriyor. 3D baskı teknolojilerinin mümkün kıldığı daha sofistike ve karmaşık yapılar, bileşenlerin korozyon direncinin arttırılmasına yardımcı olur.
3 Termal genleşme katsayısı ve stabilite
İyi termal stabilite, metal 3D baskıya yönelik yüksek sıcaklıktaki malzemeler için başka bir gerekliliktir; yani malzemenin performansı yüksek sıcaklıklarda zaman içinde çok fazla değişmeyecektir. Termal yaşlanmanın neden olduğu performans kaybını önlemek için bu, malzemenin yüksek sıcaklıklarda stabil bir kristal yapıya ve kimyasal bileşime sahip olmasını gerektirir. Yüksek sıcaklıklarda bileşenlerin boyutsal stabilitesini ve montaj doğruluğunu doğrudan etkilediği için malzemenin termal genleşme katsayısı da akılda tutulması gereken önemli bir konudur.
Bu anlamda nikel esaslı ve demir esaslı yüksek sıcaklık alaşımları oldukça başarılıdır. Yüksek sıcaklıklarda, yalnızca düşük termal genleşme katsayısına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda büyük termal stabiliteye de sahip olurlar, böylece bu tür ortamlardaki bileşenlerin boyutsal stabilitesini ve montaj doğruluğunu garanti ederler. Bu özellikler, demir bazlı ve nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımlarını, havacılık sektöründeki yüksek sıcaklık malzemelerinin metal 3D baskısı için ideal seçim haline getirir.
4 İşlem sonrası ve malzeme taşıma ihtiyaçları
Metal 3D baskı teknolojisi büyük tasarım özgürlüğü sunarken, yüksek sıcaklıktaki malzemeleri işlerken işleme performansı ve malzemelerin işleme sonrası ihtiyaçlarının yine de dikkate alınması gerekir. Yüksek sıcaklıktaki malzemelerin yüksek erime noktaları ve zayıf akışkanlığı, baskı makineleri ve proses parametreleri için yüksek standartlar gerektirir. Bu nedenle, üstün toz akışkanlığı, erime ve katılaşma özelliklerinin yanı sıra öngörülebilir mikro yapı gelişimi, yüksek sıcaklıktaki metal 3D baskı malzemeleri için gereksinimlerdir.
Ayrıca metal 3D baskıda yüksek sıcaklıktaki malzemeler için oldukça önemli son işlem ihtiyaçları mevcuttur. Yüksek sıcaklıktaki malzemeler yüksek sıcaklıklarda termal deformasyona ve çatlamaya karşı duyarlı olduğundan artık gerilimi gidermek, mikro yapıyı en üst düzeye çıkarmak ve performansı artırmak için uygun ısıl işlem tekniklerine ihtiyaç vardır. Karmaşık geometrik biçimlere sahip bileşenler için yüzey işleme ve hassas işleme yöntemleri de tasarım kriterlerinin karşılanmasına yardımcı olur.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-titanium-alloy-parts-in-medical.html