3DP-IN738材料高溫高壓處理

1.摘要

3DP（Three-Dimensional Printing）又稱三維印刷，是通過噴頭用粘接劑將零件的截面“印刷”在材料粉末上面，解決了許多復雜結構零件的成形的工藝。由于其可一次性制作復雜分總成零件及具有更細致的表現細節力，可應用于各種精密零件的印刷制備。但成型材料強度往往受到限制，通常會進一步熱處理以提高材料的力學性能。科晶實驗室利用熱等靜壓（Hot Isostatic Pressing Sintering，HIP）設備對3DP-AIN738材料進行熱處理，通過提高材料的致密度來增強材料力學性能。通過實驗結果對比可得：在1292℃，10Mpa壓力下，IN738材料的致密度可達99.99%。

2.實驗過程

①1290℃恒溫15分鐘，全然后冷卻至1200℃，爐冷至室溫，全程10MPa壓力

②1292℃恒溫8分鐘，然后冷卻至1200℃，爐冷至室溫，全程3MPa壓力

③1294℃恒溫8分鐘，然后冷卻到1200℃，爐冷至室溫，全程1MPa壓力

④1292℃恒溫8分鐘，然后冷卻至1284℃，沖壓10MPa，然后冷卻至1200℃，爐冷至室溫

⑤1292℃恒溫8分鐘，沖壓10MPa，然后冷卻至1200℃，爐冷至室溫

3.SEM

由SEM圖可知，加熱全程維持高壓，樣品內部空隙明顯，而在樣品高溫重熔后，再增加壓力，可有效降低材料內部的孔隙率，大大提高材料鎳基高的致密度。

4.結論

◆對于各向異性金屬材料，先高溫重熔愈合裂紋，然后降溫至較低液相分數再增壓實現彈性變形補縮，可提高材
料整體的致密度，減小孔隙率：
◆使用熱等靜壓爐可實現3DP打印材料致密度的增加，對于鎳基合金IN738致密度最高可達99.99%。