Quels sont les défis de l'impression WAAM avec le titane, l'Inconel et le Nimonic ?
Défis de l'impression WAAM avec le titane, l'Inconel et le Nimonic
Différentes familles d'alliages présentent des défis uniques en WAAM en raison de leur comportement thermique, de leur réactivité et de leurs caractéristiques microstructurales. Les alliages de titane tels que le Ti-6Al-4V offrent un excellent rapport résistance/poids mais sont très réactifs avec l'oxygène et l'humidité. Sans un contrôle atmosphérique strict, la contamination peut entraîner une fragilisation et une mauvaise adhérence des couches. Par conséquent, les niveaux d'oxygène doivent être maintenus en dessous de seuils critiques, et le flux de gaz de protection doit être uniforme pendant le dépôt.
Les alliages à base de nickel tels que l'Inconel 718 et le Hastelloy C-276 sont sujets à des contraintes résiduelles élevées en raison de leur faible conductivité thermique et de leur fort comportement d'écrouissage. Cela augmente le risque de déformation et de microfissuration. Un contrôle de la température de dépôt, un refroidissement intermittent et des méthodes de relaxation des contraintes post-processus telles que le HIP ou le traitement thermique sont essentiels pour stabiliser la microstructure.
Problèmes spécifiques au Nimonic
Les alliages Nimonic, utilisés dans les aubes de turbine et les applications à haute température, nécessitent un contrôle précis de la phase de précipitation γ′. Leur réponse aux cycles thermiques rapides pendant le WAAM peut entraîner une croissance granulaire inégale ou une ségrégation. L'utilisation d'une atmosphère entièrement surveillée et l'intégration de tests et analyses de matériaux garantissent la cohérence de l'alliage, en particulier lorsqu'on vise une résistance au fluage et à la fatigue.
De plus, la rigidité des alliages Nimonic augmente les forces de coupe pendant la finition. Par conséquent, des stratégies hybrides combinant le WAAM avec l'usinage CNC de superalliages doivent être utilisées pour atteindre la précision dimensionnelle finale.
