O Inconel 713C é adequado para fusão em leito de pó a laser ou apenas para EBM?
O Inconel 713C é adequado para fusão em leito de pó a laser ou apenas para EBM?
O Inconel 713C é adequado tanto para fusão em leito de pó a laser (DMLS/SLM) quanto para Fusão por Feixe de Elétrons (EBM). Embora esta superliga à base de níquel endurecida por precipitação tenha sido originalmente desenvolvida para fundição de precisão, foi adaptada para vários processos de impressão 3D de superligas.
No entanto, a escolha entre tecnologias a laser e por feixe de elétrons não é arbitrária. Depende fortemente da geometria da peça e da necessidade de gerenciar tensões residuais. O Inconel 713C possui alta suscetibilidade a trincas, portanto, o ambiente do processo é crítico.
1. Processamento do Inconel 713C com DMLS/SLM (Laser)
O uso de sistemas a laser para o Inconel 713C é possível, mas requer controle rigoroso do processo devido à composição do material.
O Desafio: O Inconel 713C contém altos níveis de Alumínio e Titânio (formando a fase Gama prime). Isso o torna significativamente mais propenso a trincas durante a solidificação do que ligas como o Inconel 718, especialmente sob os ciclos rápidos de resfriamento de um laser.
Requisitos do Processo: Para usar DMLS ou SLM, é crítico utilizar plataformas de construção pré-aquecidas e estratégias de varredura otimizadas para minimizar gradientes térmicos.
Pós-processamento: Para peças rotativas limitadas por fadiga (como pequenas pás de turbina), a Prensagem Isostática a Quente (HIP) é quase obrigatória para reparar microtrincas internas e garantir integridade estrutural.
2. Processamento do Inconel 713C com EBM (Feixe de Elétrons)
O EBM é frequentemente o método preferido para aplicações específicas de Inconel 713C, particularmente componentes estáticos grandes.
Redução de Tensão: O processo EBM opera em alto vácuo e altas temperaturas de pré-aquecimento. Este ambiente reduz significativamente a tensão residual e o risco de trincas durante a fase de construção.
Mais Adequado Para: O EBM é frequentemente favorecido para componentes estáticos grandes, como palhetas de turbina e anéis de vedação. A câmara de construção de alta temperatura acomoda naturalmente os requisitos térmicos do material sem a necessidade de sistemas de pré-aquecimento externos encontrados em algumas máquinas a laser.
3. Tabela Comparativa: Laser vs. EBM para Inconel 713C
Fator | Laser (DMLS/SLM) | EBM |
|---|---|---|
Risco de Trincas | Alto (requer mitigação) | Baixo (estabilidade inerente do processo) |
Ambiente de Construção | Atmosfera de Argônio/Nitrogênio | Alto vácuo |
Caso de Uso Típico | Peças complexas e de alto detalhe que requerem HIP pós-processo | Estruturas estáticas grandes (palhetas, anéis de vedação) |
4. Pós-processamento Obrigatório para Todos os Métodos
Independentemente de usar um processo a laser ou por feixe de elétrons, o Inconel 713C requer pós-processamento rigoroso para atingir suas propriedades mecânicas completas.
Tratamento Térmico: É necessário um tratamento de solução padrão seguido por um tratamento térmico de envelhecimento em duas etapas (tipicamente 1120°C + 845°C + 760°C) para desenvolver a estrutura totalmente endurecida por precipitação. Isso se aplica a peças feitas via fusão em leito de pó, independentemente da fonte de energia.
Acabamento de Superfície: Devido à natureza da fusão em leito de pó, as superfícies podem exigir melhoria. Jateamento ou eletropolido são comuns. Aerofólios críticos frequentemente requerem usinagem CNC
