Beste in718-poeder voor 3D-printen

Overzicht van IN718-poeder

IN718 is een door precipitatie hardbaar superlegeringspoeder op nikkelbasis dat op grote schaal wordt gebruikt voor additieve productie, vanwege de goede sterkte, corrosieweerstand, lasbaarheid en verwerkbaarheid. Dit artikel biedt een gedetailleerde gids voor IN718-poeder.

Belangrijke aspecten die aan bod komen zijn onder meer samenstelling, eigenschappen, AM-printparameters, toepassingen, specificaties, leveranciers, verwerking, inspectiemethoden, vergelijkingen met alternatieven, voor- en nadelen, en veelgestelde vragen. Tabellen worden gebruikt om kwantitatieve gegevens te presenteren in een gemakkelijk te raadplegen formaat.

Samenstelling van IN718 Poeder

De samenstelling van IN718 is:

Element	Gewicht %	Doel
Nikkel	50 – 55	Hoofdmatrixelement
Chroom	17 – 21	Oxidatie weerstand
Ijzer	Evenwicht	Solide oplossingsversterker
Niobium	4.75 – 5.5	Neerslagverharding
Molybdeen	2.8 – 3.3	Versterking van solide oplossingen
Titanium	0.65 – 1.15	Carbidevormer
Aluminium	0.2 – 0.8	Neerslagverharding
Koolstof	Maximaal 0,08	Carbidevormer

Sporen van kobalt, boor, koper en magnesium worden ook toegevoegd.

Eigenschappen van IN718 Poeder

De belangrijkste eigenschappen van IN718 zijn onder meer:

Eigendom	Beschrijving
Grote sterkte	Treksterkte 1050 – 1350 MPa
Fasestabiliteit	Behoudt eigenschappen na langdurig gebruik tot 700°C
Corrosieweerstand	Bestand tegen waterige corrosie en oxidatie
Lasbaarheid	Uitstekende lasbaarheid door bijpassend vulmateriaal
Vervaardigbaarheid	Gemakkelijk te vormen en te bewerken
Kruipweerstand	Hoge spanningsbreeksterkte bij hoge temperaturen

De eigenschappen maken IN718 geschikt voor de meest veeleisende toepassingen.

3D-printparameters voor IN718-poeder

Typische parameters voor het printen van IN718-poeder zijn onder meer:

Parameter	Typische waarde	Doel
Laag hoogte	20 – 50 μm	Breng snelheid en resolutie in evenwicht
Laserkracht	195 – 350 W	Voldoende smelten zonder verdamping
Scansnelheid	700 – 1300 mm/s	Dichtheid versus bouwsnelheid
Hatch-afstand	80 – 160 μm	Mechanische eigenschappen
Steunstructuur	Minimaal	Gemakkelijk te verwijderen
Heet isostatisch persen	1120°C, 100 MPa, 3 uur	Elimineer interne holtes

De parameters zijn afhankelijk van factoren zoals bouwgeometrie, temperatuurbeheer en nabewerkingsvereisten.

Toepassingen van 3D-geprinte IN718-onderdelen

IN718 onderdelen gemaakt door AM worden gebruikt in:

Industrie	Componenten
Lucht- en ruimtevaart	Motorcomponenten zoals turbinebladen, schijven
Stroomopwekking	Verbrandingsblikken, overgangskanalen
Olie en gas	Boorgatgereedschappen, kleppen, pompen
Automobiel	Turbocompressorwielen, uitlaatkleppen
Medisch	Orthopedische implantaten, chirurgische instrumenten

Voordelen ten opzichte van de IN718 zijn onder meer complexe geometrieën, kortere doorlooptijden en buy-to-fly-ratio's.

Specificaties van IN718 Poeder voor AM

IN718-poeder moet aan de volgende specificaties voldoen voor 3D-printen:

Parameter	Specificatie
Bereik deeltjesgrootte	10 – 45 μm
Deeltjesvorm	Sferische morfologie
Schijnbare dichtheid	Typisch > 4 g/cc
Tik op dichtheid	> 6 g/cc
Debiet van de hal	> 23 sec voor 50 g
Puurheid	>99,9%
Zuurstofgehalte	<100 ppm

Aangepaste formaatverdelingen en strak gecontroleerde samenstelling beschikbaar.

Leveranciers van IN718 Poeder

Prominente leveranciers zijn onder meer:

Leverancier	Plaats
Praxair	VS
Timmerman poederproducten	VS
Sandvik Visarend	Groot-Brittannië
LPW-technologie	Groot-Brittannië
Erasteel	Frankrijk
AP&C	Canada

Prijzen variëren van $50/kg tot $150/kg, beïnvloed door kwaliteitsoverwegingen en ordervolumes.

Hantering en opslag van IN718-poeder

Als reactief materiaal vereist IN718-poeder een gecontroleerde behandeling:

• Bewaar afgesloten containers in een koele, droge, inerte atmosfeer
• Voorkom blootstelling aan vocht, lucht of extreme temperaturen
• Gebruik tijdens de overdracht goed geaarde apparatuur
• Vermijd stofophoping en controleer ontstekingsbronnen
• Lokale afzuigventilatie aanbevolen
• Volg de toepasselijke veiligheidsrichtlijnen

Correcte opslag en hantering voorkomt veranderingen in de samenstelling of gevaren.

Inspectie en testen van IN718-poeder

IN718-poederbatches worden gevalideerd met behulp van:

Methode	Parameters getest
Zeefanalyse	Deeltjesgrootteverdeling
SEM-beeldvorming	Deeltjesmorfologie
EDX	Chemie en samenstelling
XRD	Fasen aanwezig
Pyknometrie	Dikte
Debiet van de hal	Poeder vloeibaarheid

Testen volgens ASTM-normen garanderen een consistente kwaliteit van batch tot batch.

Vergelijking van IN718 met alternatieve superlegeringspoeders

IN718 is te vergelijken met andere legeringen als:

Legering	Kosten	Bedrukbaarheid	Lasbaarheid	Kracht
IN718	Laag	Goed	Uitstekend	Medium
IN625	Medium	Uitstekend	Uitstekend	Laag
IN792	Hoog	Eerlijk	Goed	Uitstekend
IN939	Heel hoog	Goed	Beperkt	Uitstekend

Voor evenwichtige eigenschappen tegen lagere kosten vervangt IN718 voor veel toepassingen andere op Ni gebaseerde superlegeringen.

Voor- en nadelen van IN718-poeder voor 3D-printen

Pluspunten	Nadelen
Bewezen materiële referenties in AM	Lagere sterkte bij hoge temperaturen dan sommige legeringen
Uitstekende lasbaarheid en bewerkbaarheid	Gevoelig voor stolscheuren tijdens het printen
Gemakkelijk te vervaardigen in complexe vormen	Vereist behandeling met gecontroleerde atmosfeer
Kostenvoordeel ten opzichte van exotische superlegeringen	Er is vaak aanzienlijke nabewerking nodig
Direct verkrijgbaar bij een groot aantal leveranciers	Relatief lage hardheid na het printen

IN718 maakt hoogwaardige additieve productie mogelijk tegen redelijke kosten.

Veelgestelde vragen over IN718 Poeder

Vraag: Welk deeltjesgroottebereik werkt het beste voor 3D-printen IN718-legering?

A: Een bereik van 15-45 micron biedt de optimale combinatie van vloeibaarheid, hoge resolutie en onderdelen met hoge dichtheid. Fijnere poeders van minder dan 10 micron kunnen ook worden gebruikt.

Vraag: Welke nabewerking is doorgaans vereist voor IN718 AM-componenten?

A: Heet isostatisch persen, warmtebehandeling en machinale bewerking zijn vaak nodig om holtes te elimineren, eigenschappen te optimaliseren en maatnauwkeurigheid te bereiken.

Vraag: Is IN718 gemakkelijker te 3D-printen in vergelijking met andere Ni-superlegeringen?

A: Ja, de uitstekende lasbaarheid en lagere gevoeligheid voor scheuren maken IN718 een van de gemakkelijker te verwerken superlegeringen op Ni-basis met behulp van poederbedfusietechnieken.

Vraag: Welke industrieën gebruiken de IN718-legering voor 3D-printen van metaal?

A: De lucht- en ruimtevaart-, energieopwekkings-, olie- en gas-, automobiel- en medische sector zijn belangrijke toepassingsgebieden voor additief vervaardigde IN718-componenten.

Vraag: Welk materiaal heeft eigenschappen die het dichtst bij IN718 liggen voor AM?

A: IN625-legeringspoeder heeft een vergelijkbare lasbaarheid en corrosieweerstand als IN718, maar een lagere sterkte. IN792 ruilt lasbaarheid in voor hogere sterkte.

Vraag: Is heet isostatisch persen verplicht voor IN718 3D-geprinte onderdelen?

A: HIP elimineert interne holtes en verbetert de weerstand tegen vermoeidheid. Het is mogelijk niet vereist voor niet-kritieke toepassingen.

Vraag: Heeft IN718 ondersteunende structuren nodig tijdens het 3D-printen?

A: Minimale ondersteuningen worden aanbevolen op overhangen en overbrugde delen om vervorming te voorkomen en het gemakkelijk verwijderen na het printen te vergemakkelijken.

Vraag: Welke defecten kunnen optreden bij het printen met IN718-poeder?

A: Mogelijke defecten zijn barsten, porositeit, vervorming, onvolledige versmelting en oppervlakteruwheid. De meeste kunnen worden voorkomen met geoptimaliseerde parameters.

Vraag: Welke hardheid kan worden verwacht met IN718 AM-componenten?

A: De hardheid na het printen is doorgaans 30-35 HRC. Nabewerking zoals veroudering kan dit verhogen tot 40-50 HRC voor een hogere slijtvastheid.

Vraag: Welke nauwkeurigheid kan worden verkregen met IN718-geprinte onderdelen?

A: Na nabewerking kunnen IN718-geprinte componenten maattoleranties en oppervlakteafwerkingen bereiken die vergelijkbaar zijn met CNC-gefreesde onderdelen.