टर्बाइन घटक 3D प्रिंटिंग: इनकोनेल, हैस्टेलॉय या रेने?

टर्बाइन घटक 3D प्रिंटिंग सेवा के लिए अनुरोध (RFQ) केवल मिश्र धातु का नाम बताने के बजाय टर्बाइन हार्डवेयर श्रेणी का नाम बताकर शुरू होना चाहिए। एक स्थिर गर्म गैस डक्ट, एक शाउर्ड खंड, एक सेंसर माउंट, एक बर्नर परीक्षण लेख, और एक मरम्मत या नेयर-नेट ब्लैंक को समान सामग्री मार्ग की आवश्यकता नहीं होती है। इनकोनेल, हैस्टेलॉय और रेने मिश्र धातु सभी टर्बाइन चर्चाओं में दिखाई दे सकते हैं, लेकिन जब लोड, तापमान जोखिम, ऑक्सीकरण, थकान की चिंता, कोटिंग क्षेत्र और निरीक्षण रिकॉर्ड बदलते हैं, तो कोटेशन भी बदल जाता है।

न्यूवे (Neway) घटक परिवार को विनिर्माण मार्ग से मिलाकर टर्बाइन और हॉट-सेक्शन RFQs की समीक्षा करता है। पाउडर बेड फ्यूजन आंतरिक सुविधाओं या पतली दीवारों वाले कॉम्पैक्ट भागों के लिए उपयुक्त हो सकता है, जबकि निर्देशित ऊर्जा जमाव (Directed Energy Deposition) पर अंतिम मशीनिंग से पहले बड़े नेयर-नेट आकार, मरम्मत जोड़, या स्टॉक बिल्ड-अप के लिए चर्चा की जा सकती है। खरीदार को यह बताना चाहिए कि क्या भाग एक विकास लेख, परीक्षण फिक्स्चर, मरम्मत ब्लैंक, या उत्पादन-इरादे वाला घटक है।

यह लेख एयरोस्पेस और ऊर्जा टीमों को एयरोस्पेस और एविएशन 3D प्रिंटिंग आपूर्तिकर्ताओं से कोटेशन का अनुरोध करने से पहले सामग्री और प्रक्रिया मार्गों की तुलना करने में मदद करता है। यह दावा नहीं करता कि हर टर्बाइन पार्ट को प्रिंट किया जाना चाहिए; यह समझाता है कि कौन से प्रश्न यह तय करते हैं कि क्या AM के लिए कोटेशन प्राप्त करना उचित है।

इनकोनेल, हैस्टेलॉय, या रेने चुनने से पहले टर्बाइन पार्ट का वर्गीकरण करें

टर्बाइन शब्द एकल सामग्री उत्तर के लिए बहुत अधिक क्षेत्र को कवर करता है। स्थिर ब्रैकेट और सेंसर माउंट को_strength_, तापीय जोखिम और इंटरफेस सटीकता द्वारा संचालित किया जा सकता है। डक्ट्स और शाउर्ड्स को हॉट-गैस सतह की स्थिति और विरूपण द्वारा संचालित किया जा सकता है। बर्नर या दहन परीक्षण लेखों को डिज़ाइन पुनरावृत्ति और थर्मल साइक्लिंग द्वारा संचालित किया जा सकता है। मरम्मत ब्लैंक्स को जोड़ी गई सामग्री की मात्रा और अंतिम मशीनिंग पहुंच द्वारा संचालित किया जा सकता है।

इनकोनेल 718 3D प्रिंटिंग की अक्सर संरचनात्मक सुपरएलॉय हार्डवेयर के लिए समीक्षा की जाती है जहां Strength_ और Heat_ Exposure_ दोनों महत्वपूर्ण होते हैं। हैस्टेलॉय X 3D प्रिंटिंग की आम तौर पर हॉट-गैस और दहन-सामना करने वाले हार्डवेयर के लिए चर्चा की जाती है जहां ऑक्सीकरण और थर्मल साइक्लिंग मुख्य चिंताएं हैं। रेने-परिवार की सामग्रियां उच्च-तापमान टर्बाइन अवधारणाओं के लिए प्रासंगिक हो सकती हैं, लेकिन उन्हें सावधानीपूर्वक प्रक्रिया समीक्षा की आवश्यकता होती है क्योंकि प्रिंटबिलिटी, क्रैकिंग का जोखिम और स्वीकृति अपेक्षाएं अधिक प्रतिबंधात्मक हो सकती हैं।

RFQ को कर्तव्य विवरण के बिना "टर्बाइन सामग्री" के लिए पूछने से बचना चाहिए। लोड पाथ, हॉट-साइड एक्सपोजर, दबाव, यदि ज्ञात हो तो गैस संरचना, थर्मल साइक्लिंग, असेंबली इंटरफेस, और चाहे पार्ट घूमता है या स्थिर रहता है, ये सभी सामग्री के निर्णय को प्रभावित करते हैं।

AM RFQs के लिए टर्बाइन घटक मार्ग चयनकर्ता

पाउडर बेड फ्यूजन और DED विभिन्न टर्बाइन समस्याओं को हल करते हैं

पाउडर बेड फ्यूजन आमतौर पर पतली दीवारों, छोटे रास्तों, एकीकृत बॉस, या वजन-बचत संरचनाओं वाले कॉम्पैक्ट टर्बाइन भागों के लिए समीक्षा करने का पहला मार्ग है। यह विस्तृत ज्यामिति का समर्थन कर सकता है, लेकिन खरीदार को अभी भी सपोर्ट हटाने, पाउडर सफाई, हीट ट्रीटमेंट, यदि आवश्यक हो तो HIP, और इंटरफेस पर स्थानीय मशीनिंग की योजना बनानी होगी।

निर्देशित ऊर्जा जमाव (Directed Energy Deposition) एक अलग चर्चा है। यह बड़े नेयर-नेट टर्बाइन ब्लैंक्स, स्थानीय सामग्री बिल्ड-अप, मरम्मत-उन्मुख ज्यामिति, या जमाव के बाद भारी रूप से मशीन किए जाने वाले घटकों के लिए प्रासंगिक हो सकता है। DED अंतिम मशीनिंग की आवश्यकता को समाप्त नहीं करता है; यह अक्सर मशीनिंग स्टॉक और निरीक्षण सीमाओं को अधिक महत्वपूर्ण बनाता है।

प्रक्रिया चयन को ज्यामिति पैमाने और अंतिम स्वीकृति से जोड़ा जाना चाहिए। आंतरिक रास्तों वाला एक छोटा सेंसर बॉस PBF के अनुकूल हो सकता है। एक बड़ा कैसिंग सेगमेंट या मरम्मत बिल्ड-अप ज़ोन DED चर्चा के अनुकूल हो सकता है। ब्लेड जैसे विकास कूपन को किसी भी मार्ग की कीमत निर्धारित करने से पहले ओरिएंटेशन, सतह, हीट ट्रीटमेंट और परीक्षण उद्देश्य की संकीर्ण समीक्षा की आवश्यकता हो सकती है।

मरम्मत-उन्मुख टर्बाइन RFQs को एक अतिरिक्त सीमा की आवश्यकता होती है: कौन सी सामग्री जोड़ी जा रही है, मूल सबस्ट्रेट कहाँ समाप्त होता है, अंतिम मशीनिंग के लिए कितना स्टॉक शेष है, और किस ट्रांजिशन ज़ोन का निरीक्षण किया जाना चाहिए। जोड़ी गई सामग्री के लिए DED कोटेशन एक परिष्कृत मरम्मत घटक कोटेशन के समान नहीं है। यदि खरीदार चाहता है कि न्यूवे केवल नेयर-नेट बिल्ड-अप की कीमत लगाए, तो ड्राइंग में जमाव लिफाफे को अंतिम मशीन ज्यामिति से अलग करना चाहिए। यदि खरीदार एक परिष्कृत पार्ट चाहता है, तो RFQ में पोस्ट-डिपोजिशन मशीनिंग, हीट ट्रीटमेंट और निरीक्षण अपेक्षाएं शामिल होनी चाहिए।

TBC और हॉट-साइड सतह तैयारी पार्ट-विशिष्ट हैं

थर्मल बैरियर कोटिंग्स (Thermal barrier coatings) पर चर्चा की जानी चाहिए जब एक हॉट-गैस फेस को थर्मल इंसुलेशन या ऑक्सीकरण-सामना करने वाले संरक्षण की आवश्यकता हो। खरीदार को कोटिंग से पहले कोटिंग क्षेत्र, मास्क किए गए क्षेत्र, कोटिंग-मुक्त असेंबली फेस और सतह की स्थिति को परिभाषित करना चाहिए। एक कोटेड फेस पर प्रिंटेड सपोर्ट स्कार महत्वपूर्ण हो सकता है; एक गैर-कार्यात्मक बाहरी सतह पर वही निशान महत्वपूर्ण नहीं हो सकता है।

TBC सामग्री चयन का विकल्प नहीं है। एक कोटिंग-तैयार इनकोनेल या हैस्टेलॉय पार्ट को फिर भी सही बेस एलॉय, हीट ट्रीटमेंट योजना और सतह तैयारी की आवश्यकता होती है। यदि पार्ट में आंतरिक रास्ते हैं, तो कोटिंग आवश्यकता में यह बताना चाहिए कि केवल बाहरी हॉट फेस कोटेड हैं या क्या कोई आंतरिक सतह स्थिति महत्वपूर्ण है।

टर्बाइन घटकों के लिए, सतह तैयारी लागत और शेड्यूल दोनों को नियंत्रित कर सकती है। एक वक्र हॉट-साइड फेस से सपोर्ट मार्क्स को हटाना, किनारे की ज्यामिति को संरक्षित रखना और मास्क सीमाओं को स्पष्ट रखना एक सामान्य ब्लास्ट फिनिश की तुलना में अधिक योजना की आवश्यकता होती है। RFQs में कोटिंग और नॉन-कोटिंग क्षेत्रों को दर्शाने वाला एक चिह्नित ड्राइंग या स्क्रीनशॉट शामिल होना चाहिए।

HIP, हीट ट्रीटमेंट और CNC विफलता मोड पर निर्भर करते हैं

HIP की आवश्यकता तब हो सकती है जब थकान, दबाव, या आंतरिक दोष संवेदनशीलता महत्वपूर्ण हो। इसे स्वचालित रूप से हर टर्बाइन प्रोटोटाइप कोटेशन में कॉपी नहीं किया जाना चाहिए, लेकिन जब पार्ट परीक्षण-महत्वपूर्ण या उत्पादन-इरादे वाला हो, तो इसे स्पष्ट रूप से प्राइस किया जाना चाहिए। हीट ट्रीटमेंट की आमतौर पर अवशिष्ट तनाव, सामग्री की स्थिति और AM के बाद आयामी स्थिरता के लिए चर्चा की जाती है।

CNC मशीनिंग कई टर्बाइन इंटरफेस के लिए आवश्यक बना हुआ है। बोल्ट पैटर्न, सील लैंड्स, डेटम, बेयरिंग जैसे फिट, सेंसर पोर्ट और फ्लेंज फेस को प्रिंटेड रूप में स्वीकार्य नहीं माना जाना चाहिए। CAD मॉडल में मशीनिंग स्टॉक शामिल होना चाहिए जहां परिशुद्धता फिनिशिंग की अपेक्षा की जाती है, विशेषकर यदि हीट ट्रीटमेंट या HIP अंतिम निरीक्षण से पहले पार्ट को हिला सकते हैं।

रेने-परिवार या क्रैक-संवेदनशील सुपरएलॉय चर्चाओं के लिए अधिक रूढ़िवादी परीक्षण बिल्ड्स, कूपन, धातुलेखीय समीक्षा, या प्रक्रिया व्यवहार्यता जांच की भी आवश्यकता हो सकती है। खरीदारों को यह उम्मीद करनी चाहिए कि कोटेशन सामग्री की उपलब्धता और इंजीनियरिंग समीक्षा पर निर्भर करेगा, न कि हर सुपरएलॉय को विनिमेय पाउडर के रूप में treating_ करेगा।

टर्बाइन और हॉट-सेक्शन प्रिंटेड भागों के लिए निरीक्षण साक्ष्य

निरीक्षण उस सुविधा से मेल खाना चाहिए जो अस्वीकृति का कारण बन सकती है। CMM बाहरी डेटम, माउंटिंग छेद और मशीन किए गए फेस के लिए उपयोगी है। यह एक छिपे हुए प्रवाह पथ की स्थिति को साबित नहीं करता है। CT, बोरेस्कोप निरीक्षण, सेक्शन किए गए नमूने, धातुलेखीय समीक्षा, या सतह दोष ग्रेडिंग पर चर्चा की जा सकती है जब आंतरिक ज्यामिति या माइक्रोस्ट्रक्चर-संबंधित स्वीकृति महत्वपूर्ण हो।

टर्बाइन RFQs के लिए, खरीदारों को खरीद आदेश जारी करने से पहले परिभाषित करना चाहिए कि कौन से रिकॉर्ड आवश्यक हैं। सामग्री प्रमाणपत्र, हीट ट्रीटमेंट रिकॉर्ड, HIP रिकॉर्ड, आयामी रिपोर्ट, CT या एक्स-रे रिपोर्ट, सतह खुरदरापन डेटा, कोटिंग दस्तावेज़ीकरण और फर्स्ट-आर्टिकल निरीक्षण अलग-अलग वाणिज्यिक आइटम हैं। पार्ट-विशिष्ट कारण के बिना उन सभी को मांगना एक प्रोटोटाइप को अनावश्यक रूप से धीमा कर सकता है।

यदि पार्ट एक विकास लेख है, तो निरीक्षण पैकेज सीखने पर केंद्रित हो सकता है: मुख्य आयाम, आंतरिक रास्ते की पुष्टि, या कोटिंग-तैयारी सतहें। यदि पार्ट उत्पादन-इरादे वाला है, तो ड्राइंग को कार्य के लिए महत्वपूर्ण आयामों और स्वीकृति रिकॉर्ड को अधिक औपचारिक रूप से पहचानना चाहिए।

सतह निरीक्षण को भी टर्बाइन सुविधा का पालन करना चाहिए। एक छिपी हुई गैर-प्रवाह बाहरी सतह पर एक सपोर्ट मार्क को केवल सफाई की आवश्यकता हो सकती है। एक गैस पाथ किनारे, कोटिंग फेस, या सील-आसन्न सतह पर एक निशान स्वीकृति को प्रभावित कर सकता है। गहरे या खुरदरे सुपरएलॉय सतहों के लिए, केवल दृश्य निरीक्षण बहुत अधिक व्यक्तिगत हो सकता है; RFQ परिभाषित सतह क्षेत्रों, मशीन किए गए लैंड्स पर खुरदरापन माप, या एक दस्तावेज़ीकृत दोष समीक्षा का अनुरोध कर सकता है जब खरीदार की परीक्षण योजना के लिए उस साक्ष्य की आवश्यकता हो।

तुलनीय टर्बाइन घटक 3D प्रिंटिंग कोटेशन के लिए RFQ इनपुट

टर्बाइन घटक 3D प्रिंटिंग सेवा कोटेशन के लिए, STEP फाइलें, 2D ड्राइंग, सामग्री प्राथमिकता या स्वीकार्य विकल्प, पार्ट श्रेणी, स्थिर या घूमने वाली प्रासंगिकता, यदि ज्ञात हो तो तापमान और थर्मल साइक्लिंग जानकारी, हॉट-गैस या दबाव जोखिम, मात्रा, प्रोटोटाइप या दोहराव चरण, महत्वपूर्ण आयाम, मशीन की गई सतहें, कोटिंग या TBC क्षेत्र, हीट ट्रीटमेंट और HIP अपेक्षाएं, निरीक्षण रिकॉर्ड और लक्षित डिलीवरी आवश्यकताएं भेजें।

यदि विनिर्माण मार्ग खुला है, तो केवल तभी PBF और DED की अलग-अलग समीक्षा के लिए कहें जब दोनों मार्ग ज्यामिति के लिए समझ में आते हों। एक कॉम्पैक्ट PBF पार्ट और एक बड़ा DED नेयर-नेट ब्लैंक समान कोटेशन नहीं हैं। उपयोगी तुलना वह मार्ग है जो सबसे कम अनसुलझे स्वीकृति जोखिमों के साथ एक विनिर्माण योग्य, निरीक्षण योग्य टर्बाइन घटक तक पहुंचता है। आपूर्तिकर्ता समीक्षा से पहले किसी भी नो-सपोर्ट हॉट फेस को चिह्नित करें।

संबंधित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)

1. उच्च-प्रदर्शन सुपरएलॉय भागों के विनिर्माण के लिए कौन सी 3D प्रिंटिंग तकनीक सर्वोत्तम है?

2. DMLS में आमतौर पर कौन सी सुपरएलॉय सामग्रियों का उपयोग किया जाता है?

3. क्या इनकोनेल 713C लेजर-आधारित पाउडर बेड फ्यूजन के लिए उपयुक्त है या केवल EBM के लिए?

4. सुपरएलॉय घटकों पर एयरोस्पेस-ग्रेड सतह प्राप्त करने के लिए कौन सी पोस्ट-प्रोसेसिंग आवश्यक है?

5. HIP एयरोस्पेस घटकों में थकान प्रतिरोध को कैसे बढ़ाता है?

6. TBC इंजन घटकों और टर्बाइन के जीवनकाल को कैसे बढ़ाते हैं?

7. खरीदारों को कब DED या EBAM पर विचार करना चाहिए?