ما هي التحديات الموجودة في طباعة WAAM باستخدام التيتانيوم وإنكونيل ونيمونيك؟

التحديات في طباعة WAAM باستخدام التيتانيوم وإنكونيل ونيمونيك

تقدم عائلات السبائك المختلفة تحديات فريدة في WAAM بسبب سلوكها الحراري، ونشاطها التفاعلي، وخصائصها الهيكلية الدقيقة. تقدم سبائك التيتانيوم مثل Ti-6Al-4V نسبة قوة إلى وزن ممتازة ولكنها شديدة التفاعل مع الأكسجين والرطوبة. بدون تحكم صارم في الغلاف الجوي، يمكن أن يؤدي التلوث إلى الهشاشة وضعف الترابط بين الطبقات. لذلك، يجب الحفاظ على مستويات الأكسجين أقل من العتبات الحرجة، ويجب أن يكون تدفق غاز الحماية منتظماً أثناء الترسيب.

تكون سبائك النيكل مثل إنكونيل 718 و هاستيلوي C-276 عرضة لإجهاد متبقي مرتفع بسبب انخفاض توصيلها الحراري وسلوكها القوي في تصلب التشغيل. هذا يزيد من خطر الانحناء والتشقق الدقيق. تعد درجة حرارة الترسيب المتحكم فيها، والتبريد المتقطع، وطرق تخفيف الإجهاد بعد المعالجة مثل HIP أو المعالجة الحرارية ضرورية لاستقرار البنية الدقيقة.

قضايا خاصة بنيمونيك

تتطلب سبائك نيمونيك، المستخدمة في ريش التوربينات والتطبيقات عالية الحرارة، تحكماً دقيقاً في طور ترسيب γ′. يمكن أن يؤدي استجابتها للدورات الحرارية السريعة أثناء WAAM إلى نمو حبيبات غير متساوٍ أو انفصال. يضمن استخدام غلاف جوي مراقب بالكامل ودمج اختبار وتحليل المواد اتساق السبيكة، خاصة عند استهداف مقاومة الزحف والتعب.

علاوة على ذلك، تزيد صلابة سبائك نيمونيك من قوى القطع أثناء التشطيب. لذلك، يجب استخدام استراتيجيات هجينة تجمع بين WAAM و تشغيل CNC للسبائك الفائقة لتحقيق الدقة البعدية النهائية.