GRCop-42的打印工艺参数因设备、工艺(如PBF-LB或DED-LP)和后处理方式的不同而有所差异。以下是基于知识库信息整理的主要参数及工艺特点:
1. 激光粉末床熔融(PBF-LB/SLM)工艺参数
设备与工艺特点
- 典型设备:Velo3D Sapphire系列(采用无支撑打印技术)、EOS M400-4、GE Additive Arcam等。
- 关键参数:
- 层厚:通常为50–100μm(Velo3D Sapphire XC的最小层厚可至50μm)。
- 激光功率:高功率激光器(如Velo3D的八台1000W激光器),功率范围约300–1000W。
- 扫描速度:根据粉末粒径和熔融需求调整,一般为500–2000 mm/s。
- 扫描间距:0.08–0.2 mm(根据层厚和粉末铺展均匀性优化)。
- 预热温度:约600–800°C(通过预热减少热应力和裂纹倾向)。
- 惰性气体环境:氮气或氩气保护,氧含量控制在<50 ppm。
性能表现
- 致密度:
- 打印态:>99%(Velo3D数据为8.79g/cm³,接近理论密度)。
- 热等静压(HIP)后:接近100%致密。
- 机械性能:
- 室温拉伸强度:533 MPa(打印态垂直方向)。
- 屈服强度:296 MPa(打印态)。
- 延伸率:23.8%(打印态),热等静压后提升至34.1%。
工艺优势
- 高精度:适合复杂结构(如燃烧室冷却通道)。
- 表面质量:打印后表面粗糙度Ra < 20μm(需后处理抛光)。
- 无支撑设计:Velo3D的“无支撑”技术减少后处理步骤。
2. 激光定向能量沉积(DED-LP)工艺参数
设备与工艺特点
- 典型设备:AMCM M4K-4、TRUMPF TruPrint系列等。
- 关键参数:
- 激光功率:1–5 kW(根据沉积速率调整)。
- 粉末流速:根据沉积速率和熔池控制需求调节(通常为10–50 g/min)。
- 扫描速度:10–100 mm/s(较PBF-LB低,以保证熔池充分凝固)。
- 送粉方式:同轴送粉(粉末与激光束共轴沉积)。
- 预热温度:基材预热至200–400°C(减少热应力)。
性能表现
- 致密度:>99.5%(无需热等静压)。
- 机械性能:
- 延伸率:32.4%(Sintavia数据,无需HIP)。
- 拉伸强度:28.3 ksi(约195 MPa)。
- 屈服强度:52.7 ksi(约363 MPa)。
- 晶粒结构:晶粒尺寸较大(冷却速率较PBF-LB低1000倍),导致延展性更高但强度略低。
工艺优势
- 大尺寸部件:适合制造大型推力室组件(如Sapphire XC的φ600×550mm成型空间)。
- 生产效率:沉积速率比PBF-LB高5–10倍。
- 成本优势:无需热等静压处理(Sintavia工艺)。