3Dプリント部品に熱障壁コーティング(TBC)を施す主な利点は断熱性であり、これにより部品の極限熱暴露に対する耐性が大幅に向上します。TBCは、通常、酸化イットリア安定化ジルコニア(YSZ)などのセラミック系コーティングであり、金属部品の表面に施され、1000°Cを超える温度から基材を保護します。これは、高温環境で一般的に使用される超合金3Dプリンティングまたはチタン3Dプリンティングを介して製造された部品にとって特に重要です。
例えば、3Dプリントされたインコネル625のタービンベーンや燃焼ノズルは、TBCでコーティングされると、これらのコーティングが実効表面温度を最大200〜300°Cまで低下させるため、寿命が延長されます。これにより、母材にかかる熱負荷が低減され、酸化やクリープが遅くなり、繰り返し熱応力下での材料劣化が遅延します。
TBCは、部品が熱衝撃や燃焼ガスに繰り返し曝される用途、例えば以下のような場合に不可欠です:
断熱材として機能することで、TBCは3Dプリント部品が構造的完全性や寸法精度を損なうことなく、より高温のゾーンで作動することを可能にします。
極限環境で運用するお客様のために、ニューウェイは熱保護と機械的耐久性の両方を確保するためのカスタマイズされたサービスを提供しています:
高温用3Dプリンティングサービス:
超合金3Dプリンティング:エンジン部品および高熱負荷部品に最適です。
チタン3Dプリンティング:耐熱性が求められる航空宇宙およびエネルギー用途に適しています。
セラミック3Dプリンティング:固有の断熱性と安定性を必要とする部品向けです。
表面および熱保護処理:
熱障壁コーティング(TBC):耐熱性と表面寿命を向上させるために施されます。
熱処理:高温作動のために内部構造を安定化させます。
ホットアイソスタティックプレス(HIP):熱疲労性能のために内部気孔を除去します。