ALENCO - Prestazio maila handiko osagai aeronautikoetarako prezipitazio bidez gogortu daitezkeen aleazioetarako SLM prozesua garatzea

Parte hartzaileak:

EIPC

LORTEK

Programa:

Elkartek

Sektoreak:

Aeronautiko-Aeroespaziala

Teknologiak:

PBF-LB

Helburua

Helburu nagusia da nikel-aleazioak ordezteko potentzial handia duten prestazio maila handiko materialetarako fabrikazio aditiboko prozesua garatzea. Aleazio horiek asko erabiltzen dira aeronautikan, eta garapen hori ohiko teknologien bidez fabrikatzean eragozpenak izan ohi dituzten pieza errealetan aplikatuko litzateke, hala nola mikrofusioan. Helburu orokorra betetzeko, helburu zehatz batzuk definitu dira:

Pieza trinkoak lortzea, prezipitazio bidez gogortu daitezkeen aleazio aurreratuetarako PBF-LB prozesuko parametroak optimizatuz.
Aleazio horietarako berariazko tratamendu termikoak garatzea, propietate mekanikoak optimizatzeko.
Pieza konbentzionalen diseinua egokitzea DfAM (Design for Additive Manufacturing) diseinu-kontzeptuen bidez.
Fabrikazio-prozesuan zehar PBF-LB bidez fabrikatutako piezen kalitatea bermatzea, monitorizazio-sistemen bidez.
Fabrikatutako piezak baliozkotzea, ikuskapen-teknika suntsitzaileak eta ez-suntsitzaileak erabiliz.

Fabrikazio aditiboak mikrofusio bidezko fabrikazioarekin lotutako arazo batzuk konpon ditzake, hala nola prozesuetan ohikoak ez diren elementu gehigarriak behar dituzten piezen fabrikazioa sinplifikatzea (zeramikazko txertaketak edo argizari disolbagarrikoak, esaterako), eragiketa gehigarriak behar dituzten piezen fabrikazioa sinplifikatzea eta mikrofusio-prozesuan piezak deformatzearekin lotutako arazo dimentsionalek eragindako errefusa murriztea.

Irtenbidea

Lortekek 15-5PH prezipitazio bidezko altzairu herdoilgaitz gogorgarrirako PBF-LB fabrikazio-parametroak optimizatu ditu esperimentuen diseinu baten bidez (DoE). Box-Behnken (BB) erantzun-metodologian oinarritzen da, eta parametroak esperimentu kopuru txikiagoarekin doitzea ahalbidetzen du, proba/errore hurbilketak saihestuz. Horrez gain, tratamendu termiko zehatzak definitu dira AMS5400 arau aeronautikoan zehaztutako propietate mekanikoak bermatzeko, ziklo optimizatu eta murriztuarekin eta lotutako kostuak murriztuz. Trakzio-saiakuntzak egin dira giro-tenperaturan eta goi-tenperaturan, eta sortutako mikroegitura aztertu da baldintza bakoitzean. Bestalde, pieza aeronautiko bat birdiseinatu da DfAM kontzeptua aplikatuz eta honeycomb egiturekin ahalik eta gehien arinduz. Diseinu optimizatua PBF-LB bidez fabrikatu da, 15-5PHrako garatutako parametroekin, osagaiaren kalitatea ziurtatzeko monitorizazio-sistemak aplikatuz. Zehazki, piezaren kalitatean eragin handiena izan dezaketen makina-parametroak monitorizatu dira, eta parametro garrantzitsuenetarako segurtasun-muga bat zehaztu da, muga horiek gaindituz gero alertak eman daitezen. Eskaner baten bidez egiaztatu da piezak ez duela dimentsio-desbideratze handirik, eta barne-defektologia hondarrekoa dela, horretarako erradiografiak, likido sarkorrak eta analisi metalografikoak baliatuz.