Lpbf 부품에 진공 어닐링로를 사용하는 이유는 무엇인가요? 오늘날 응력 완화 및 재료 순도 최적화

레이저 분말 베드 융합(LPBF)에서 고온 진공 어닐링로를 사용하는 주된 목적은 재료의 화학적 순도를 유지하면서 프린팅 공정으로 인해 발생하는 심각한 잔류 열 응력을 제거하는 것입니다. 진공 환경에서 부품을 지속적인 열(예: 10시간 동안 630°C)에 노출시킴으로써, 제조업체는 산화 오염의 위험 없이 부품의 형상과 미세 구조를 안정화할 수 있습니다.

LPBF 공정은 급속 냉각으로 인해 금속 부품에 높은 장력을 고정시킵니다. 진공 어닐링은 재료가 이완되고 효과적으로 결합될 수 있도록 하는 필수적인 "응력 완화" 메커니즘 역할을 하며, 진공 차폐는 산소가 표면을 손상시키는 것을 방지합니다.

LPBF 부품에 진공 어닐링로를 사용하는 이유는 무엇인가요? 오늘날 응력 완화 및 재료 순도 최적화

근본 문제 해결: 열 응력

급속 냉각 상쇄

LPBF 공정은 레이저로 금속 분말을 녹인 후 거의 즉시 고화시키는 과정을 포함합니다. 이러한 극심한 온도 변화는 부품 구조에 상당한 잔류 열 응력을 고정시킵니다.

내부 장력 해소

이를 해결하기 위해 부품을 로에 넣고 특정 고온(예: 630°C)에서 장시간(예: 10시간) 유지합니다. 이 열 에너지는 원자 구조가 이완되도록 하여, 그렇지 않으면 뒤틀림이나 파손을 유발할 수 있는 축적된 내부 압력을 효과적으로 해소합니다.

층간 결합 개선

단순한 응력 완화 외에도, 이 열처리는 부품의 기계적 결합력을 향상시킵니다. 지속적인 열은 프린트된 층 간의 더 강한 결합을 촉진하여, 더 균일하고 견고한 부품을 만듭니다.

진공의 중요한 역할

산화 오염 방지

공기 중에서 금속을 고온으로 가열하면 일반적으로 급속한 산화가 발생합니다. 진공 환경은 산소를 완전히 제거하기 때문에 필수적입니다.

미세 구조 최적화

Inconel 625와 같은 고성능 재료의 경우 재료 순도를 유지하는 것이 중요합니다. 진공은 불순물이나 표면 결함을 도입하지 않고 가열 주기 동안 미세 구조 배열이 최적화되도록 합니다.

공정 차이점 이해

진공 대 산화 분위기

LPBF 어닐링과 다른 열처리 방법을 구별하는 것이 중요합니다. 일부 제조 공정(예: 흑연 몰드 사용 공정)은 탄소 침투층을 태우기 위해 고온(예: 800°C)에서 산화 분위기(공기)를 실제로 필요로 합니다.

잘못된 적용 방지

LPBF 금속 부품에 산화 분위기를 적용하는 것은 실수입니다. 탄소를 제거해야 할 수 있는 몰딩 세라믹 또는 바인더 제트 부품과 달리, LPBF 금속 부품은 기계적 특성을 유지하기 위해 산화로부터 엄격하게 보호해야 합니다.

목표에 맞는 올바른 선택

LPBF 부품이 의도한 대로 성능을 발휘하도록 하려면, 후처리 매개변수를 특정 재료 요구 사항과 일치시키십시오.

기하학적 안정성이 주요 초점인 경우: 잔류 응력을 완전히 해소하고 향후 뒤틀림을 방지하기 위해 열 유지 시간(예: 10시간)을 우선시하십시오.
재료 순도가 주요 초점인 경우: 특히 Inconel 625와 같은 반응성 초합금으로 작업할 때 표면 산화를 방지하기 위해 로가 고품질 진공을 유지하도록 하십시오.

적절한 진공 어닐링은 프린트된 형상을 신뢰할 수 있는 엔지니어링 등급 부품으로 만듭니다.

요약 표:

특징	LPBF 진공 어닐링 이점
주요 목표	잔류 열 응력 해소 및 형상 안정화
일반적인 매개변수	630°C에서 약 10시간 (재료에 따라 다름)
분위기	산화 및 표면 결함 방지를 위한 고진공
기계적 영향	향상된 층간 결합 및 미세 구조 균일성
주요 재료	Inconel 625와 같은 반응성 초합금

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