三维增材制造零件的热处理

GPCMA / 174炉

目前，3D金属零件的增材制造主要采用两种技术。虽然这些技术是时间密集的，但当涉及到制造“不可能”或复杂的部件时，它们是优秀的，不能通过传统的机械加工或铸造方法。

这已经导致为汽车、航空航天、医疗和工具工业开发了许多原型件，甚至无数“不可能的零件”。

三维金属零件增材制造的传统技术

在真空室中进行的电子束制造(EBM)消除了对所制造零件进行热处理的需要。金属丝(例如，钛，CoCr, Ti-6AI-4V，铬镍铁合金625和铬镍铁合金718)或金属粉末以电子束作为热源连续焊接在一起。这一过程导致了全密度金属部件的形成。由于这一过程是在真空中进行的，因此防止了材料的氧化。

直接金属激光烧结(DMLS)涉及在纯惰性氩气气氛中使用激光。这个过程是数字驱动的，直接从3D CAD数据。对于每个CAD数据切片，都要有一层薄的、均匀的、细筛的金属粉末层(钴铬、钛合金Ti)₆艾尔₄V、镍合金铬镍铁合金625和铬镍铁合金718、不锈钢和铝合金AlSi₁₀在激光精确地熔化选定的粉末区域之前，在构建板上沉积镁。这个过程是重复的，一层一层地开发，直到部分完成。

DMLS可用于制造非常小的特征和部件，并有潜力复制几何形状，如封闭空间，可能是具有挑战性的机械。涂层的厚度可低至20 μm，微小特征的公差可小至±50 μm。

使用DMLS流程制造组件的现有构建率非常低。此外，成本很高，因为必须使用球磨机/磨粉机生产金属粉末，然后在使用前进行筛分和测试。显然，现有的DMLS机械设备需要大量的投资。然而，如果所需零件的尺寸小于250mm × 250mm × 350mm，则该工艺最适合于那些需要快速成型或少量“不可能”或复杂零件的人，这些零件可以随后进行铣削、机械钻孔、铰孔或开槽。它们也可以被涂漆、粉末涂层、阳极氧化或抛光。

对3D增材制造的需求一直在快速增长。随着最大零件尺寸的增加，3D制造时间的减少，粉末合金的可用性的增加，以及为医疗、航空航天、汽车和模具行业制造的组件使用这种技术，实现了越来越多的标准批准，期刊、贸易展会和网站也蓬勃发展。

用碳化物热还原炉对3D增材制造零件进行热处理

DMLS工艺需要使用具有精确温度均匀性的热处理溶液。这保证了制造的部件符合所选金属合金的合适的冶金性能。

热处理是在惰性(通常是氩气)气氛中进行的，以防止氧分子污染烧结部分，从而改变成品部件的物理和化学性质(孔隙率)。惰性过程必须是可重复的，并监测最佳测量的气体流量，符合客户指定的AMS 2750E分类。事实上，在一个特定的例子中，在整个制造过程中，大气中的氧气都保持在< 1000ppm(0.1%)，通过使用像钛这样的活性金属，氧气可以降低到低至100ppm(0.01%)。

CARBOLITE GERO的通用燃烧室炉配有B型仪表，当与Haynes 230或Inconel蒸锅结合使用时，可满足AMS 2750E Class 1的要求。炉有不同的尺寸(工业炉GPC 13/131, 13/200, 13/300, 13/350和13/405;或实验室炉CWF 13/65)，具有处理1至4个4建造板的能力，非常适合那些执行DMLS增材制造。

最新的GPC 13/300甑型炉具有400 mm x 400 mm x 350 mm的工作体积，一个6180 XIO数据记录器，和一个由Eurotherm 3508控制器供电的自动开/关气体控制。在经过改进的蒸馏室气氛中，对氧气和氩气/氮气的微量流动进行持续监测。的CARBOLITE GERO GPC系列提供炉底加热和炉顶及炉侧加热，从而提高温度热电偶所在的蒸馏釜内的温度均匀性。在蒸馏釜内的级联控制的位置允许更快速的加热时间，从而大大减少客户的循环时间，当与可选的强制冷却结合使用时。

在13/300炉内提供的温度联锁旋转门进一步缩短了循环时间，从而便于快速和容易地装卸，水冷硅橡胶门密封，在整个热处理过程中保持室内的改性气氛。

结论

CARBOLITE GERO的GPC系列与干馏器设计旨在促进3D增材制造，以执行最高规格。这一范围消除了使用其他制造商的熔炉时经常遇到的困难。

无法保存惰性气氛，在装载/卸载部件时需要使用额外的设备来移除蒸馏釜，或需要使用大量高成本的惰性气体，是用户在使用其他炉时最常见的问题。app亚博体育CARBOLITE GERO GPC系列解决所有这些诋毁问题，确保降低客户每天的运营成本;它还确保了“在同类中最好的”温度均匀性和防止不希望的氧化。最重要的是，四面加热，通过CARBOLITE GERO的专用水冷硅密封旋出门，易于装卸，以及强制冷却选项，大大减少了生产周期时间。

这些信息来源于CARBOLITE GERO有限公司提供的材料。亚博网站下载

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