Impression métal WAAM pour RFQs d'accumulation d'alliage à haute température

L'impression métal WAAM est mieux traitée comme une voie de dépôt d'accumulation ou de métal quasi net, et non comme un substitut direct à la coulée à la cire perdue de précision, à la coulée monocristalline ou à l'usinage CNC de précision. Les acheteurs envisageant le WAAM pour des pièces en alliage à haute température doivent définir la taille de la pièce, l'enveloppe de dépôt, la surépaisseur d'usinage, l'exigence d'alliage, le besoin de traitement thermique et les preuves d'inspection avant de demander un devis ferme. Le procédé peut être utile lorsque le projet nécessite d'ajouter du métal à un composant de grande taille ou orienté réparation, mais il nécessite une frontière claire entre le stock imprimé et les surfaces finies.

NewayAeroTech peut examiner les RFQs d'impression 3D de superalliage et de fabrication additive métallique pour les pièces en alliage à haute température en fonction de l'alliage, de la géométrie, de la taille de construction, de l'étendue du post-traitement et des exigences d'inspection. Les demandes appropriées impliquent généralement une accumulation quasi nette, un prototype ou un équipement orienté réparation, et des pièces qui seront usinées, traitées thermiquement ou inspectées après le dépôt. La voie ne convient pas aux petites caractéristiques de refroidissement, aux aubes fines de précision ou aux surfaces finies qui nécessitent des détails de niveau coulée directement à partir de la construction.

Quand le WAAM est une voie d'accumulation, pas un substitut de coulée de précision

Pour ce RFQ, les acheteurs doivent d'abord décider si l'objectif est d'ajouter du matériau en alliage à haute température, de créer une ébauche quasi nette, de réparer ou restaurer une grande zone, ou de fabriquer un composant de précision fini. Le WAAM peut être attrayant pour les grandes enveloppes de construction et le volume de dépôt, mais l'acheteur doit s'attendre à un usinage et une inspection ultérieurs. Ce n'est pas la bonne voie pour les petits canaux de refroidissement internes, les bords de fuite fins des aubes, la géométrie des pales à contrôle cristallin, ou les caractéristiques qui nécessitent une tolérance finale directement après l'impression.

Le fournisseur a besoin de connaître l'état de départ. Une accumulation de pièce neuve à partir d'un substrat diffère de l'ajout de matériau à un composant usagé. Une accumulation orientée réparation diffère d'une ébauche quasi nette. Un prototype diffère d'un article de production répété. Si l'acheteur ne dispose que d'un échantillon usé, identifiez les surfaces fiables et celles endommagées avant de définir la limite WAAM.

Décisions de géométrie, d'épaisseur de paroi et de surépaisseur pour les pièces WAAM

Les devis WAAM dépendent fortement de l'enveloppe de dépôt et de la surépaisseur. Les acheteurs doivent définir le substrat ou l'ébauche de départ, la géométrie cible de construction, la surépaisseur d'usinage minimale, les surfaces fonctionnelles et les zones où un matériau supplémentaire est autorisé. Le modèle CAO final seul ne suffit pas s'il ne montre que la géométrie finie. Le fournisseur doit comprendre la forme WAAM pré-usinée et quelles surfaces nécessitent un nettoyage après traitement thermique ou relaxation des contraintes.

Les grandes nervures, bossages, brides, bords réparés et zones d'accumulation épaisses peuvent être pratiques lorsque le parcours d'outil et l'accès d'usinage sont clairs. Les poches profondes, les surfaces cachées, les rainures étroites et les coins internes aigus peuvent être difficiles à construire et à finir. Si la pièce a ensuite besoin d'usinage CNC de superalliage, le RFQ doit identifier les références, les surfaces de montage, les tolérances finales et les points d'inspection avant que l'impression ne soit devisée.

Sélection de l'alliage à haute température et revue du dépôt

Le choix de l'alliage doit être fixé avant qu'une voie WAAM ne soit traitée comme prête à être devisée. Les alliages à base de nickel, de cobalt ou d'autres alliages à haute température peuvent nécessiter une disponibilité de fil différente, un comportement de dépôt, un contrôle d'apport de chaleur, une revue de fissuration et une planification post-procédé différents. Si l'acheteur spécifie Inconel, Hastelloy, Stellite, Rene, Nimonic ou une autre famille d'alliages, incluez la nuance exacte et l'exigence d'acceptation. Si un équivalent ou une alternative est envisagé, indiquez qui l'approuve.

La revue du dépôt devrait inclure la compatibilité du substrat. L'ajout de matériau à une pièce de superalliage usagée est différent de la construction sur un nouveau substrat connu. Le fournisseur peut avoir besoin d'une vérification chimique, de notes de préparation de surface, d'une revue du préchauffage ou du contrôle interligne, et d'une planification du traitement thermique post-dépôt en fonction de l'alliage et de la géométrie. Le RFQ ne doit pas supposer qu'un alliage à haute température peut être déposé sur n'importe quelle base sans revue métallurgique.

NewayAeroTech peut examiner les demandes d'accumulation par fabrication additive métallique sur la base des dessins fournis, des exigences d'alliage et de l'état de l'échantillon. Lorsque les preuves matérielles sont incertaines, la première étape peut être des tests et une étude de faisabilité plutôt qu'un devis de production. Cela est particulièrement important lorsque le composant sera ensuite soumis à la chaleur, à la corrosion, à la charge ou à un service adjacent à une rotation.

Les acheteurs doivent également définir si l'alliage déposé doit correspondre au matériau de base ou si un alliage de revêtement compatible est examiné. Un alliage correspondant peut être demandé pour la continuité avec le dessin. Un alliage de revêtement peut être envisagé pour l'exposition à l'usure, à la chaleur ou à la corrosion, mais il nécessite une voie d'acceptation claire. La réponse du fournisseur doit indiquer quelle hypothèse de matériau est devisée et quels tests sont nécessaires avant que cette hypothèse ne devienne la portée de la fabrication.

Portée de l'usinage, du traitement thermique et de l'inspection post-WAAM

Le post-traitement décide généralement si un projet WAAM est pratique. L'acheteur doit supposer que de nombreuses pièces WAAM nécessitent un usinage pour créer les surfaces finales. Un traitement thermique ou une relaxation des contraintes peut être nécessaire selon l'alliage, la taille de construction et l'exigence du projet. La finition de surface, les tests de matériaux, le FPI, les rayons X ou le CT, la dureté, la métallographie et le CMM peuvent être nécessaires selon le plan d'acceptation.

Si un traitement thermique de superalliage est inclus, le RFQ doit indiquer s'il a lieu avant ou après l'usinage brut. Si une inspection est nécessaire, définissez si elle a lieu après le dépôt, après le traitement thermique, après l'usinage ou lors de la libération finale. Si le projet inclut un support de post-traitement de superalliage, indiquez quelles surfaces et quels enregistrements sont requis.

Un premier article WAAM doit être examiné comme un échantillon de voie. Il doit répondre si la zone déposée a suffisamment de surépaisseur, si la distorsion est gérable, si l'usinage peut nettoyer les surfaces cibles et si les méthodes d'inspection sélectionnées révèlent les risques attendus. Si le premier article n'est vérifié que visuellement, l'acheteur peut manquer la caractéristique qui contrôlera le prochain lot : l'état du métal de base, la zone de liaison, la zone affectée par la chaleur, la référence d'usinage ou la preuve matérielle.

Données RFQ pour les pièces en alliage à haute température WAAM

Un RFQ WAAM prêt à être devisé doit inclure le dessin de la pièce, le modèle 3D, le substrat ou l'échantillon de départ, la nuance d'alliage, la zone de dépôt, la surépaisseur cible, la quantité, les surfaces fonctionnelles, l'exigence de traitement thermique, la portée d'usinage, la norme d'inspection et la condition de livraison finale. Les photos sont particulièrement utiles lorsque le projet commence à partir d'une pièce usagée ou d'une surface orientée réparation.

Les acheteurs doivent également indiquer la première décision après le devis. Pour un projet précoce, l'étape suivante peut être une étude de faisabilité et un examen d'échantillon. Pour un design mature, il peut s'agir d'un premier article. Pour un composant orienté réparation, il peut s'agir d'une confirmation de matériau et d'une préparation de surface avant l'accumulation. NewayAeroTech peut examiner si le WAAM, l'usinage, le traitement thermique, les tests de matériaux et le support post-traitement correspondent au RFQ de pièce en alliage à haute température.

Envoyez le dessin, le modèle, la nuance d'alliage, l'état de départ, la zone d'accumulation, la surépaisseur d'usinage, le besoin de traitement thermique, les enregistrements d'inspection et la condition de livraison. Incluez la décision prévue du premier article et les surfaces qui doivent être prêtes pour l'usinage final. NewayAeroTech peut examiner si l'impression métal WAAM correspond au RFQ d'accumulation d'alliage à haute température ou si une autre voie de fabrication de superalliage est plus appropriée.

FAQ connexes

1. Quels post-traitements garantissent la qualité des pièces en superalliage fabriquées par SLM ?

2. Comment NewayAero assure-t-il la qualité de ses pièces Inconel 718 imprimées par SLM ?

3. Comment NewayAero assure-t-il la qualité et la fiabilité des pièces Hastelloy X imprimées par SLM ?

4. Quels sont les avantages de l'impression 3D dans la fabrication de composants de turbines à gaz ?

5. Pourquoi le prototypage rapide est-il essentiel dans la production de composants de turbines à gaz ?

6. Quelles méthodes d'inspection sont couramment utilisées après le traitement thermique ?

7. Quelles méthodes de test garantissent la qualité des composants en superalliage ?