Welche Wanddicke hält eine dünnwandige Brennerauskleidung?

1,8 mm ist die Arbeitswanddicke für diese dünnwandige Brennerauskleidung, und 1,5 mm ist das lokale Minimum an Fensterrahmen und Versteifungsrippen. Eine 1,0-mm-Wand wurde hier nicht verwendet, weil Verzug und Pulverentfernung unter 1,5 mm beide schwieriger werden.

Welche Wanddicke hält eine Brennerauskleidung?

1,5 mm ist die praktische Untergrenze für eine GH3536-Auskleidung, die in einer 250-mm-Baukammer gebaut wird; die Legierung ist die Nickel-Chrom-Eisen-Molybdän-Güte nach ASTM B435. Bei dieser Dicke erzeugen eine 40-µm-Schicht und ein 285-W-Laser noch eine geschlossene Wand, aber das Prozessfenster wird enger: Jeder Überhang braucht Stütze, und die Scanbahn muss lange ungestützte Spannen vermeiden.

Die nominelle dünne Wand ist 1,8 mm. Das sind 0,3 mm über der Untergrenze und lässt Raum für das ±0,9-mm-Profilband, das bei der Endprüfung angelegt wird. Die Zusatzdicke ist nicht kosmetisch; sie hält die Wand nach Lösungsglühung und heißisostatischem Pressen im Band.

Die Pulverentfernung setzt eine zweite Untergrenze. Eine 1,5-mm-Wand mit 0,6-mm-Kühlbohrungen wird bei 0,2 MPa frei, aber eine 1,0-mm-Wand hält Pulver in denselben Kanälen, und die Endoskopkontrolle wird unzuverlässig.

Die Wanddicke wird am fertigen Teil gemessen, nicht im Pulverbett. Ein Blaulicht-Scan vergleicht Außen- und Innenfläche mit CAD, und eine Kontrolle der Öffnungskanten bestätigt, dass die Wand bei der Bearbeitung nicht dünner geworden ist.

Dünne Wände bewegen sich auch bei der Bearbeitung. Wir lassen 1,0 mm auf den Flanschflächen und 0,4 mm in den Bohrungen stehen und spannen die Auskleidung bei höchstens 0,5 MPa mit weichen Backen und Gipsfüllung. Ein stärkeres Spannen verzieht eine 1,8-mm-Wand, bevor der Fräser sie erreicht.

Wo braucht eine 1,8-mm-Wand örtliche Verdickung?

Eine Brennerauskleidung wird an Lastpfaden dicker, nicht überall. Der Bodenflansch, die drei Fensterrahmen und die Schraubbosse sind 3 mm dick, weil jeder eine Schraubverbindung oder einen Quarzfenstersitz trägt.

Die Fensterrahmen erhalten außerdem eine 3-mm-Auflage um jede Öffnung. Die Auflage gibt dem Bearbeitungsgang Material zum Schneiden und hält den Rahmen davon ab, sich beim Fertigen der Öffnung zu verziehen.

Zugstangen sind eine vorübergehende Verdickung. Drei 3-mm-Stangen überbrücken die Öffnungen während des Druckens und der Lösungsglühung und werden danach abgetrennt. Sie gehören nicht zur gelieferten Wand.

Das zusätzliche Metall kostet. Jede verdickte Auflage ist ein langsamerer Scan und ein schwereres Teil, deshalb hält das Design 3 mm nur dort, wo eine Schraube, ein Fenster oder ein Bearbeitungsschnitt es braucht.

Wann ist eine dünne gedruckte Wand nicht mehr sicher?

Unter 1,5 mm lautet die Antwort nein für eine Brennerauskleidung dieser Geometrie. Die Wand verliert Steifigkeit schneller, als sie Gewicht verliert, der Verzug nach der Lösungsglühung überschreitet die 0,3-mm-Öffnungsgrenze, und die Pulverentfernung ist nicht mehr prüfbar.

Eine Druckgrenze ist ebenfalls außerhalb des Geltungsbereichs. Die Auskleidung trägt keine Dichtung, die Wand wird also nach Handhabung und Wärmeverzug ausgelegt, nicht nach Umfangsspannung. Ein Druckbehälter gleicher Dicke bräuchte ein anderes Design und eine andere Prüfung.

Blech ist die Alternative unter etwa 1,0 mm. Eine formgepresste Schale aus 0,8 mm Blech lässt sich bauen, sie braucht aber geschweißte Fensterrahmen, und die Schweißnähte bringen den Verzug zurück, den die gedruckte Wand vermeidet.

Dieselbe Grenze gilt für jede Legierung. Eine dünne Wand, die in GH3536 bei 1,5 mm druckt, druckt nicht zwangsläufig bei 1,5 mm in einer rissanfälligen Güte, und die Konstruktionsregeln für dünnwandige Superlegierungsteile decken diesen Unterschied ab.

Die Prüfung folgt derselben Logik. Die Wand wird im Blaulicht-Scan geprüft, die Öffnungskanten auf der CMM, das M4-Gewinde mit einer Gut-Schlecht-Lehre. Eine 1,8-mm-Wand bekommt keinen eigenen Ultraschallscan, weil die Auskleidung kein Innenmerkmal hat, das einen braucht.

Senden Sie Wanddicke, Fensterlayout und Gastemperatur. Wir bestätigen die örtliche Verdickung und den Pulverentfernungsweg und kalkulieren die gedruckte Auskleidung über unseren 3D-Druck für Superlegierungen.