Kann ein 3D-gedruckter Krümmer für Prüfstandstests verwendet werden?
Ja – ein 3D-gedruckter Krümmer kann auf den Prüfstand, wenn drei Bedingungen erfüllt sind. Er benötigt eine Mindestwandstärke von 1, mm, Spannungsarmglühen nach dem Entfernen der Stützstrukturen und bearbeitete Dichtflächen mit Ra 1,6 µm. Der Prüfstand kümmert sich nicht darum, wie das Teil hergestellt wurde; er kümmert sich darum, ob der Flansch abdichtet und die Wand während des Wärmezyklus ihre Form behält.
Was verlangt der Prüfstandseinsatz von einem gedruckten Krümmer?
Ein Prüfstandslauf ist ein kurzer, hochbelasteter Wärmezyklus. Der Krümmer sieht heißes Abgas, eine kalte Ansaugladung und Zellvibrationen, sodass er am Flansch abdichten muss, während sich das Metall unter der Temperaturänderung bewegt.
Gedruckter Edelstahl bewältigt dieses Fenster gut. Die Wandstärke ist die Hauptvariable: 1, mm reicht für einen kurzen Lauf bei mäßigem Ladedruck, und 2, mm wird verwendet, wo der Kanal die Flanschlast trägt. Edelstahl-3D-Druck hält beide Optionen in einem Bau.
Das Versagen, auf das man achten muss, ist die Flanschbewegung, nicht die Massivfestigkeit. Ein dünner Flansch ohne Entlastung kann sich nach dem ersten Wärmezyklus verziehen und einen Leckagepfad öffnen, weshalb Entlastung und Bearbeitung vor dem ersten Pull eingeplant werden. Die Zelle bringt auch eigene Lasten ein: Ein an einen steifen Prüfstandrahmen geklemmter Krümmer sieht die Steifigkeit des Rahmens, nicht die des Motors, sodass ein Teil, das auf der Bank überlebt, im Fahrzeug möglicherweise eine andere Unterstützungsstrategie benötigt.
Die Prozessfamilie und ihre Terminologie folgen ISO/ASTM 52900; das 316L-Pulver-Datenblatt liefert die Ausdehnungs- und Entlastungsdaten für den Zyklus. Thermoelement-Sockel und Druckmessstellen können vor dem Lauf an den gedruckten Körper geschweißt werden, weshalb oft ein gedruckter Prototyp für einen ersten Test gewählt wird; ein geschweißtes Teil sollte aus einer bekannten Pulvercharge stammen.
Welche Prüfungen müssen vor dem ersten Pull bestanden werden?
Drei Prüfungen, in dieser Reihenfolge:
Messen Sie die Wandstärke am Schichtmodell und lehnen Sie alles unter 1, mm ab.
Glühen Sie bei 850 °C für 1,5 h nach dem Entfernen der Stützstrukturen und richten Sie das Teil innerhalb von 24 h neu aus.
Bearbeiten Sie die Dichtflächen auf ,05 mm Ebenheit und Ra 1,6 µm und prüfen Sie sie vor der Montage.
Ein Teil, das alle drei besteht, kann mit einer Standarddichtung an die Zelle geschraubt werden. Ein Teil, das eine davon nicht besteht, ist kein Prüfstandsteil, egal wie der Druck aussah. Die Wandstärkenmessung erfolgt am Schichtmodell vor dem Bau und erneut am fertigen Teil an den Flansch- und Kanalabschnitten; eine Wand, die am Modell 1, mm misst, kann nach dem Strahlen ,9 mm anzeigen, wenn die Oberflächenabtragung nicht berücksichtigt wird. Das Bestehen/Nichtbestehen wird gegen die Zeichnung dokumentiert, nicht gegen die Druckdatei.
Der Spannungsarmglühzyklus und der Bearbeitungsschritt werden gemeinsam geplant. Der Schnitt folgt dann dem Bezug, den die Entlastung hinterlässt.
Wo ist das gedruckte Teil nicht mehr geeignet?
Die Grenze ist thermal- und druckbedingt, nicht kosmetisch. Für kontinuierliche Abgastemperaturen über etwa 600–800 °C wechselt die Materialwahl zu einer Nickel-Basis-Superlegierung; das gedruckte Edelstahlteil ist für kurze Validierungsläufe gedacht, nicht für einen Hochtemperatur-Dauerzyklus.
Es ist auch dann nicht mehr geeignet, wenn der Krümmer eine zertifizierte Druckgrenze darstellt, wenn das Programm ein Materialzertifikat mit vollständiger Rückverfolgbarkeit erfordert oder wenn der Lauf dazu dient, die Haltbarkeit statt der Funktion nachzuweisen. Das sind unterschiedliche Tests mit unterschiedlichen Teilen.
Der Prüfstand liefert eine funktionale Antwort für die Geometrie und die Dichtung. Er zertifiziert das Teil nicht und ersetzt kein Haltbarkeitsprogramm. Für ein Haltbarkeitsprogramm würde das Teil aus einer zertifizierten Pulvercharge mit einem vollständigen Satz von Testcoupons gebaut, was eine andere Beschaffung als bei einem Prototyp darstellt, und die Grenze wird vor dem Bau schriftlich festgelegt, damit der Testplan zum Teil passt.
Senden Sie die Zeichnung, das Ladedruckziel und die Laufdauer an Neway; wir bestätigen die Wandstärke, den Entlastungszyklus und die Flanschoberfläche, bevor wir den Bau anbieten.
