Ti-13V-11Cr-3Al (TC11) टाइटेनियम LENS लेजर मेल्टिंग डिपोजिशन (LMD) 3D प्रिंटिंग
TC11 टाइटेनियम LMD एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का परिचय
Ti-13V-11Cr-3Al (TC11) एक निकट-β (near-β) टाइटेनियम मिश्र धातु है, जो अपने उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात, उत्कृष्ट हार्डेनेबिलिटी और बेहतर तापीय स्थिरता के लिए जानी जाती है। LENS (लेजर इंजीनियर्ड नेट शेपिंग), जो कि एक लेजर मेल्टिंग डिपोजिशन (LMD) प्रक्रिया है, बड़े पैमाने पर TC11 घटकों के उत्पादन और मरम्मत को निकट-नेट आकार (near-net shape) की दक्षता के साथ सक्षम बनाती है।
Neway Aerotech में, हमारी टाइटेनियम 3D प्रिंटिंग सेवाएं TC11 एयरोस्पेस, ऊर्जा और टूलिंग अनुप्रयोगों के लिए उन्नत LMD विनिर्माण का समर्थन करती हैं, जिन्हें संरचनात्मक टिकाऊपन और उच्च तापमान प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
TC11 टाइटेनियम मिश्र धातु के लिए लेजर मेल्टिंग डिपोजिशन
LMD प्रक्रिया क्षमताएं
पैरामीटर | मान | विवरण |
|---|---|---|
परत की मोटाई | 300–800 µm | उच्च जमा दर और बड़ी ज्यामिति के लिए उपयुक्त |
जमा दर | 10–30 cm³/h | संरचनात्मक निर्माण और पार्ट मरम्मत के लिए कुशल |
लेजर पावर रेंज | 500–2000 W | दीवार की मोटाई और फीचर आकार के आधार पर समायोज्य |
वातावरण | निष्क्रिय आर्गन या नाइट्रोजन | मेल्ट पूल बनने के दौरान ऑक्सीकरण को रोकता है |
पाउडर कण आकार | 45–105 µm | स coaxial पाउडर फीड सिस्टम के लिए आदर्श प्रवाहशीलता |
TC11 सामग्री प्रदर्शन और विशेषताएं
गुण | मान | अनुप्रयोग लाभ |
|---|---|---|
अंतिम तन्य शक्ति (Ultimate Tensile Strength) | 1150–1250 MPa | लोड-बेयरिंग एयरोस्पेस और इंजन ब्रैकेट |
यील्ड स्ट्रेंथ (Yield Strength) | ~1050 MPa | स्थैतिक लोड के تحت उच्च संरचनात्मक कठोरता |
दीर्घीकरण (Elongation) | 10–15% | महत्वपूर्ण एयरोस्पेस फिटिंग्स के लिए लचीलापन बनाए रखता है |
संचालन तापमान | 500°C तक | एयरफ्रेम और टरबाइन से जुड़े भागों में उपयोग किया जाता है |
हार्डेनेबिलिटी | β-फेज संरचना के माध्यम से उत्कृष्ट | मोटे अनुभाग वाले निर्माणों में विश्वसनीय |
LMD अनुप्रयोगों के लिए TC11 आदर्श क्यों है
TC11 उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी और तापीय प्रसंस्करण प्रतिक्रिया प्रदर्शित करता है, जो इसे पार्ट विनिर्माण और घटक मरम्मत दोनों के लिए LENS/LMD सिस्टम के साथ संगत बनाता है।
Ti-6Al-4V जैसे α+β मिश्र धातुओं की तुलना में, TC11 उच्च तापमान पर बेहतर शक्ति और क्रिप प्रतिरोध प्रदान करता है।
LMD में मिश्र धातु की स्थिरता कम लचीली सामग्रियों में देखे जाने वाले सामान्य तापीय दरारों से बचती है।
केस स्टडी: TC11 एयरोस्पेस इंजन पायलन घटक की LMD मरम्मत
परियोजना पृष्ठभूमि
एक एयरोस्पेस रखरखाव ग्राहक को एक फोर्ज्ड TC11 इंजन पायलन ब्रैकेट की संरचनात्मक मरम्मत की आवश्यकता थी, जिसमें माउंटिंग बॉस के पास फ्रेटिंग थकान और सतह क्षरण था। ज्यामिति में उच्च वक्रता और थकान-संवेदनशील क्षेत्र थे जिनके लिए कम-विकृति प्रसंस्करण की मांग थी।
विनिर्माण वर्कफ़्लो
पाउडर फीडस्टॉक: TC11 टाइटेनियम पाउडर, गैस-परमाणुित, D50 = 70 μm, प्रवाह दर 10 g/min।
सिस्टम: 1.2 kW LENS सिस्टम जिसमें कोएक्सियल पाउडर फीड और 4-अक्ष टेबल शामिल है।
मरम्मत रणनीति: क्षतिग्रस्त क्षेत्र को स्कैन किया गया, मॉडल का पुनर्निर्माण किया गया; 8 मिमी मोटाई को फिर से बनाने के लिए टूलपाथ जनरेट किया गया।
जमावट: प्रत्येक 500 μm की 4 परतें, इंटरपास तापमान 200–250°C पर बनाए रखा गया।
हीट ट्रीटमेंट: शक्ति पुनर्प्राप्ति के लिए 900°C पर सॉल्यूशन ट्रीटेड + 6 घंटे के लिए 560°C पर एज्ड (aged)।
पोस्ट-प्रोसेसिंग और निरीक्षण
मशीनिंग: ±0.02 मिमी समतलता और ±0.05 मिमी बोर संरेखण के लिए सतह को मिल किया गया।
एक्स-रे NDT: जमा सामग्री में कोई फ्यूजन या सरंध्रता दोष नहीं।
अल्ट्रासोनिक टेस्टिंग: इंटरफेस और बेस मेटल की अखंडता सत्यापित की गई।
CMM: सभी पुनर्निर्मित आयाम ±0.03 मिमी की सटीकता के भीतर पुष्टि किए गए।
परिणाम और सत्यापन
मरम्मत किया गया TC11 ब्रैकेट पूर्ण इंजन लोड सिमुलेशन के तहत 1 मिलियन चक्रों के लिए कंपन थकान परीक्षण में सफल रहा। यांत्रिक परीक्षण से 122 MPa की अंतिम शक्ति और जमावट क्षेत्र में कठोरता की एक समानता दिखाई दी। LMD समाधान ने सेवायोग्यता को बहाल किया और पार्ट के जीवन को 300% से अधिक बढ़ा दिया।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)
LMD अनुप्रयोगों में TC11 की तुलना Ti-6Al-4V से कैसे होती है?
टाइटेनियम मिश्र धातुओं की LMD प्रिंटिंग के लिए पाउडर आवश्यकताएं क्या हैं?
क्या पूर्ण घटकों के निकट-नेट आकार विनिर्माण के लिए TC11 LMD का उपयोग किया जा सकता है?
TC11 लेजर डिपोजिशन के बाद किस पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है?
टाइटेनियम असेंबली पर LMD मरम्मत के दौरान विकृति को कैसे नियंत्रित किया जाता है?
