MX3D는 와이어 아크 적층 제조(WAAM)로 로봇 3D 금속 프린팅의 더 큰 가능성을 열기 위해 새로운 소재를 지속적으로 연구하고 있습니다. 최근 프리미엄 용접 재료 공급업체인 Novametal과 협력하여 포괄적인 일련의 재료 검증 테스트를 수행했습니다. 이 테스트의 목표는 엄선된 노바메탈 합금이 WAAM 응용 분야에 필요한 기계적 및 품질 표준을 충족하는지 확인하고, M1/MX 금속 AM 시스템을 사용하는 고객을 위한 재료 라이브러리를 확장하는 것이었습니다.
이 간행물에서는 두 가지 고성능 합금의 인장 강도, 내충격성, 굽힘 성능에 대한 테스트 캠페인의 결과를 간략하게 설명합니다: 알루미늄 ER5183과 니켈 합금 NiCrMo-3.
재료 개요: 왜 이러한 합금인가?
WAAM은 기존 방식보다 더 짧은 리드 타임으로 크고 복잡한 금속 부품을 생산할 수 있는 가능성을 열어줍니다. 하지만 모든 재료가 아래 조건에서 동일하게 작동하는 것은 아닙니다. 아크 기반 적층 제조 을 사용하며 용접성, 기계적 무결성 및 반복성을 보장하는 것이 필수적입니다.
노바메탈과 함께 WAAM으로 성능을 테스트하기 위해 두 개의 전선을 선택했습니다:
- 조선, 해양 구조물 및 극저온 응용 분야에서 일반적으로 사용되는 고강도 알루미늄 합금인 알루미늄 ER5183과
- 니켈 합금 NiCrMo-3(ERNiCrMo-3)는 화학 공정, 해양 및 에너지 분야와 같은 거친 환경을 위해 설계된 내식성, 고성능 니켈 기반 합금으로, 부식에 강한 소재입니다.
WAAM용 용접 와이어는 인쇄된 상태에서 안정적인 아크 특성, 일관된 이송 및 높은 기계적 성능을 제공하는 것이 중요합니다. 이 테스트는 선택한 Novametal 합금이 이러한 까다로운 기준을 충족하는지 검증하는 것을 목표로 합니다.
테스트 방법: ASME 주도 보증
재료 테스트는 업계에서 승인한 엄격한 방법론에 따라 ASME 섹션 IX, 제6조 가이드라인에 따라 진행되었습니다.
각 재료에 대해 MX3D의 로봇 WAAM 시스템을 사용하여 얇은(5mm) 및 두꺼운(50mm) WAAM 프린팅 테스트 피스를 모두 제작했습니다. 그런 다음 이 샘플을 테스트했습니다:
- 인장 테스트 - 최대 인장 강도(UTS), 항복 인장 강도(YTS) 및 연신율(A%)을 측정합니다.
- 충격 테스트 - 관련 온도에서 수행하여 인성을 평가합니다.
- 굽힘 테스트 - 연성 및 용접 건전성을 평가합니다.
모든 비파괴 검사(NDT) 보고서, X-레이 및 기계적 테스트 데이터는 프로세스 전반에 걸쳐 문서화되었습니다.
합금별 테스트 결과
알루미늄 ER5183 와이어에 대한 테스트 결과는 다음과 같습니다:
알루미늄 ER5183
얇은(5mm) 샘플
- UTS: 282 MPa
- 굽힘 테스트: 허용 가능
두꺼운(50mm) 샘플
UTS: 286 MPa
- YTS: 128 MPa
- 연신율(A%): 30%
- 충격 테스트 @20°C: 30 J
- 굽힘 테스트: 허용 가능
요약: ER5183 합금은 두 두께 모두에서 우수한 용접성과 기계적 성능을 보였으며, 일관된 UTS 값과 구조용 WAAM 애플리케이션에 적합한 연성을 보여주었습니다.
니켈 합금 NiCrMo-3의 테스트 결과는 다음과 같습니다:
니켈 합금 NiCrMo-3
얇은(5mm) 샘플
- UTS: 616 MPa
- 굽힘 테스트: 허용 가능
두꺼운(50mm) 샘플
- UTS: 683 MPa
- YTS: 401 MPa
- 연신율(A%): 58%
- 196°C에서 충격 테스트: 219 J
- 굽힘 테스트: 허용 가능
요약: NiCrMo-3는 극저온에서 뛰어난 강도, 연성 및 놀라운 인성을 나타냅니다. 이 소재의 성능은 WAAM을 통해 까다로운 에너지, 해양 및 해양 애플리케이션에 적합하다는 것이 확인되었습니다.
결론 결론: 새로운 소재, 새로운 가능성
알루미늄 ER5183 및 니켈 합금 NiCrMo-3의 성공적인 인증으로 MX3D의 호환 가능한 합금 범위가 크게 늘어났습니다. M1 및 MX 금속 적층 제조 시스템 . 두 소재 모두 일관된 용접성과 기계적 무결성을 입증하여 ASME 섹션 IX 테스트의 엄격한 요구 사항을 충족했습니다.
이것이 여러분에게 어떤 의미인가요?
프로젝트에 부식 방지 니켈 합금 또는 고강도 알루미늄 부품이 필요한 경우 이제 MX3D에서 이를 프린트할 수 있습니다. 자체 M1/MX 금속 시스템을 사용하여 사내에서 제조하든, 암스테르담 생산 시설에서 맞춤형 부품을 주문하든, 이 새로운 적격 소재는 다음 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
오늘 저희에게 연락하여 금속 부품 인쇄의 품질에 대해 금속 부품 프린팅 품질에 대해 MX3D가 어떻게 더 스마트하고 빠르고 유연하게 제조하는 데 도움이 되는지 알아보세요.
