Quintus Technologies利用增材制造中的Inconel 718的热等静压(HIP)知识,正在应用优化的HIP循环来实现微观结构的均匀化,并最大限度地减少晶粒生长,同时追求完全致密的结构。他们在Quintus应用中心对火箭发动机的较小3D打印组件进行HIP处理,采用温度为1120°C、压力为100MPa的浸泡,持续处理四个小时。该循环还利用URC(Ultra-Rapid Cooling)功能的快速冷却HIP装置,以最大限度地缩短处理时间,提高生产效率。 随后,3D打印的液体火箭发动机被送到Avonix Imaging进行计算机断层扫描。这个项目需要进行3D锥形束扫描和2D线性阵列扫描,前者用于捕获数千张射线照片,以在单次扫描中生成大型三维体积数据,后者用于克服锥形束CT扫描可能会妨碍缺陷检测的问题。
Avonix采用了450KV微焦源、61.5微米体素尺寸和4mm铜过滤器的锥形束扫描方法对火箭发动机进行扫描,过程持续45分钟,捕获了3000个投影图像。在打印零件中没有发现孔隙的迹象,随后Avonix采用线性方法验证了研究结果。对于第二次扫描过程,使用了450KV微焦点源、100微米体素尺寸和2mm铜过滤器。每片处理时间为45秒,共捕获了1600多个Z切片,总计耗时19小时。 在此过程结束时,SLM Solutions、Quintus和Avonix将向学生返还火箭发动机,这些发动机的零件数量减少,复杂性提高,疲劳强度增加,机械性能的变化更小。合作伙伴还强调了当前热等静压(HIP)标准对于3D打印Inconel 718的局限性,因为该标准最初是为铸件制造而设计的,而现在已被应用到增材制造领域。然而,在经过质量保证测试的支持下,他们进一步加强了金属增材制造与HIP的结合,以在航天和航空领域实现高级应用,同时确保质量不受损。 |