Eine Untersuchung der University of Nottingham befasst sich mit einer Herausforderung in der additiven Fertigung mit Mehr-Materialien: der Verbindung von Legierungen. Die Arbeit konzentriert sich auf Bauteile aus IN718 und GRCop-42, die in Brennkammern verwendet werden und durch Pulverbett-Schmelzen hergestellt wurden. Die Studie analysiert, wie die Ausrichtung der Grenzfläche (horizontal, vertikal oder winklig) und die Reihenfolge der Abscheidung die endgültige Qualität beeinflussen, ein entscheidender Faktor für hochleistungsfähige Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt.
Die Abscheidereihenfolge und die Richtung definieren die Mikrostruktur ⚙️
Die Ergebnisse zeigen, dass bei horizontalen Grenzflächen die Sequenz entscheidend ist. Die Abscheidung der Superlegierung IN718 auf das Kupfer GRCop-42 führte zu Defekten durch mangelnde Verschmelzung. Die umgekehrte Reihenfolge, zuerst GRCop-42, erzeugte eine Mischzone der Legierungen und eine Verfeinerung der Körner im anschließend abgeschiedenen IN718. Darüber hinaus beeinflusste die Richtung des Laser-Scans die Geometrie der Schmelzzone und das Kornwachstum, was die mechanischen Eigenschaften der Verbindung beeinflusste.
Das Dilemma des bimetallen Sandwiches: Was kommt zuerst? 🥪
Es scheint, dass sogar für Raketenlegierungen das Problem der Schichtreihenfolge existiert, wie bei einem Sandwich. Wenn du den IN718-Schinken auf den Käse aus Kupfer legst, bleibt er roh und mit Löchern. Aber wenn du mit dem Käse beginnst, mischt sich alles zivilisierter. Man denkt, mit Hochleistungslasern wären solche Dinge gelöst, aber am Ende kommt es darauf an, die Pulver nicht falsch zu stapeln, wie in einem Rezept für High-Tech-Küche.