薄肉バーナーライナーの板厚はどこまで可能か？

この薄肉バーナーライナーの作業板厚は1.8mmで、窓枠と補強リブでは1.5mmが局部最小です。ここでは1.0mmの壁を採用していません。1.5mmを下回ると変形とパウダー除去の両方が難しくなるからです。

薄肉バーナーライナーの板厚はどこまで可能か？

250mmのビルドチャンバーで造るGH3536ライナーでは、1.5mmが実用上の下限です。合金はASTM B435に記載されたニッケル・クロム・鉄・モリブデン系です。この板厚では40µmの層と285Wのレーザーでも連続した壁ができますが、プロセスウィンドウは狭くなります。すべてのオーバーハングにサポートが必要で、スキャンパスは長い非支持区間を避けなければなりません。

公称の薄肉壁は1.8mmです。下限より0.3mm厚く、最終検査で適用する±0.9mmのプロファイル帯の余裕を残します。増えた肉厚は見た目のためではありません。溶体化処理と熱間等方加圧の後も壁を帯の内側に保ちます。

パウダー除去が第二の下限を決めます。0.6mmの冷却孔を持つ1.5mmの壁は0.2MPaで抜けます。しかし1.0mmの壁は同じ流路にパウダーを留め、内視鏡検査が信頼できなくなります。

板厚は完成品で測り、パウダーベッドでは測りません。ブルーライトスキャンが外面と内面をCADと比較し、開口部のエッジ検査が加工中に壁が薄くなっていないことを確認します。

薄肉壁は加工中にも動きます。フランジ面に1.0mm、孔に0.4mmを残し、柔らかいジョーと石膏充填でライナーを0.5MPa以下でクランプします。強くクランプすると、カッターが届く前に1.8mmの壁が弾性変形します。

1.8mmの壁はどこに局部肉厚が必要か？

バーナーライナーは荷重経路で厚くなり、全体では厚くなりません。下部フランジ、3つの窓枠、ボルトボスは3mmです。それぞれがボルト結合か石英窓の座を受けるからです。

窓枠には各開口の周囲に3mmのランドも付けます。ランドは加工パスに切削材料を与え、開口の仕上げ時に枠が弾性変形するのを防ぎます。

タイバーは一時的な増肉です。3本の3mmバーが印刷と溶体化処理の間、開口を架橋し、その後で切断されます。納品される壁の一部ではありません。

追加した金属にはコストがあります。厚くしたランドはスキャンが遅く、部品が重くなるため、設計はボルト、窓、切削が必要な場所だけ3mmを保ちます。

印刷した薄肉壁はいつ安全でなくなるか？

1.5mmを下回ると、この形状のバーナーライナーでは答えはノーです。壁は重量を失うより速く剛性を失い、溶体化処理後の変形が0.3mmの開口公差を超え、パウダー除去も検証できなくなります。

圧力境界も範囲外です。ライナーはシールを持たないため、壁はハンドリングと熱変形で決まり、円周応力では決まりません。同じ板厚の圧力容器には別の設計と別の試験が必要です。

約1.0mmを下回ると板金が代替案です。0.8mmの成形シェルは作れますが、溶接した窓枠が必要で、溶接部は印刷壁が避けた変形を戻します。

同じ限界はどの合金にも当てはまります。GH3536で1.5mmで印刷できる薄肉壁が、割れ感受性の高いグレードでも1.5mmで印刷できるとは限りません。薄肉超合金部品の設計規則がこの違いを扱っています。

検査も同じ考え方に従います。壁はブルーライトスキャン、開口エッジはCMM、M4ねじは通し/止まりゲージで確認します。1.8mmの壁に専用の超音波検査は行いません。ライナーにはそれを必要とする内部形状がないからです。

板厚、窓の配置、ガス温度をお送りください。局部増肉とパウダー除去の経路を確認し、超合金3Dプリンティングサービスで印刷ライナーの見積もりを出します。