Meilleure poudre in718 pour l'impression 3D

Aperçu de la poudre IN718

L'IN718 est une poudre de superalliage à base de nickel durcissable par précipitation, largement utilisée pour la fabrication additive, en raison de sa bonne solidité, de sa résistance à la corrosion, de sa soudabilité et de sa facilité de mise en œuvre. Cet article fournit un guide détaillé sur la poudre IN718.

Les principaux aspects abordés sont la composition, les propriétés, les paramètres d'impression AM, les applications, les spécifications, les fournisseurs, la manipulation, les méthodes d'inspection, les comparaisons avec d'autres solutions, les avantages et les inconvénients, ainsi que les questions fréquemment posées. Des tableaux sont utilisés pour présenter des données quantitatives dans un format facile à consulter.

Composition de la poudre IN718

La composition de l'IN718 est la suivante :

Élément	Poids %	Objectif
Nickel	50 – 55	Élément principal de la matrice
Chrome	17 – 21	Résistance à l'oxydation
Le fer	Équilibre	Renforçateur de solution solide
Niobium	4.75 – 5.5	Durcissement par précipitation
Molybdène	2.8 – 3.3	Renforcement de la solution solide
Titane	0.65 – 1.15	Forme en carbure
Aluminium	0.2 – 0.8	Durcissement par précipitation
Carbone	0,08 max	Forme en carbure

Des traces de cobalt, de bore, de cuivre et de magnésium sont également ajoutées.

Propriétés de la poudre IN718

Les principales propriétés de l'IN718 sont les suivantes

Propriété	Description
Haute résistance	Résistance à la traction 1050 - 1350 MPa
Stabilité de la phase	Conserve ses propriétés après une utilisation prolongée jusqu'à 700°C
Résistance à la corrosion	Résistant à la corrosion aqueuse et à l'oxydation
Soudabilité	Excellente soudabilité avec un matériau d'apport adapté
Fabricabilité	Facile à former et à usiner
Résistance au fluage	Résistance élevée à la rupture sous contrainte à haute température

Ces propriétés font de l'IN718 un produit adapté aux applications les plus exigeantes.

Paramètres d'impression 3D pour la poudre IN718

Les paramètres typiques pour l'impression de la poudre IN718 sont les suivants :

Paramètres	Valeur typique	Objectif
Hauteur de la couche	20 - 50 μm	Équilibrer vitesse et résolution
Puissance du laser	195 - 350 W	Fusion suffisante sans évaporation
Vitesse de balayage	700 - 1300 mm/s	Densité et taux de construction
Espacement des trappes	80 - 160 μm	Propriétés mécaniques
Structure de soutien	Minime	Retrait facile
Pressage isostatique à chaud	1120°C, 100 MPa, 3h	Éliminer les vides internes

Les paramètres dépendent de facteurs tels que la géométrie de la construction, la gestion de la température et les exigences de post-traitement.

Applications des pièces IN718 imprimées en 3D

Les pièces IN718 fabriquées par AM sont utilisées dans :

L'industrie	Composants
Aérospatiale	Composants du moteur tels que les aubes de turbine, les disques
Production d'électricité	Boîtes de combustion, conduits de transition
Pétrole et gaz	Outils de fond de puits, vannes, pompes
Automobile	Roues du turbocompresseur, soupapes d'échappement
Médical	Implants orthopédiques, outils chirurgicaux

Les avantages par rapport à l'IN718 corroyé comprennent des géométries complexes, des délais de livraison réduits et des ratios d'achat à la volée.

Spécifications de la poudre IN718 pour AM

La poudre IN718 doit répondre aux spécifications suivantes pour l'impression 3D :

Paramètres	Spécifications
Gamme de taille des particules	10 - 45 μm
Forme des particules	Morphologie sphérique
Densité apparente	Généralement > 4 g/cc
Densité du robinet	> 6 g/cc
Débit de Hall	> 23 secondes pour 50 g
La pureté	>99,9%
Teneur en oxygène	<100 ppm

Des distributions de tailles personnalisées et des compositions étroitement contrôlées sont disponibles.

Fournisseurs de poudre IN718

Les principaux fournisseurs sont les suivants :

Fournisseur	Localisation
Praxair	ÉTATS-UNIS
Produits en poudre pour charpentier	ÉTATS-UNIS
Sandvik Osprey	ROYAUME-UNI
Technologie LPW	ROYAUME-UNI
Erasteel	France
AP&C	Canada

Les prix varient de $50/kg à $150/kg, en fonction de la qualité et du volume des commandes.

Manipulation et stockage de la poudre IN718

En tant que matériau réactif, la poudre IN718 nécessite une manipulation contrôlée :

• Stocker les récipients scellés dans une atmosphère inerte, fraîche et sèche.
• Empêcher l'exposition à l'humidité, à l'air ou à des températures extrêmes
• Utiliser un équipement correctement mis à la terre pendant le transfert
• Éviter l'accumulation de poussières et contrôler les sources d'inflammation
• Une ventilation locale par aspiration est recommandée
• Respecter les consignes de sécurité applicables

Un stockage et une manipulation corrects permettent d'éviter les changements de composition et les risques.

Inspection et test de la poudre IN718

Les lots de poudre IN718 sont validés en utilisant :

Méthode	Paramètres testés
Analyse granulométrique	Distribution de la taille des particules
Imagerie SEM	Morphologie des particules
EDX	Chimie et composition
XRD	Phases présentes
Pycnométrie	Densité
Débit de Hall	Fluidité de la poudre

Les tests effectués selon les normes ASTM garantissent une qualité constante d'un lot à l'autre.

Comparaison de l'IN718 avec d'autres poudres de superalliage

L'IN718 se compare à d'autres alliages comme :

Alliage	Coût	Imprimabilité	Soudabilité	La force
IN718	Faible	Bon	Excellent	Moyen
IN625	Moyen	Excellent	Excellent	Faible
IN792	Haut	Juste	Bon	Excellent
IN939	Très élevé	Bon	Limitée	Excellent

Pour des propriétés équilibrées à moindre coût, l'IN718 supplante les autres superalliages à base de Ni pour de nombreuses applications.

Avantages et inconvénients de la poudre IN718 pour l'impression 3D

Pour	Cons
Références matérielles avérées dans le domaine de l'AM	Résistance à haute température inférieure à celle de certains alliages
Excellente soudabilité et usinabilité	Susceptible de se fissurer par solidification pendant l'impression
Facile à fabriquer dans des formes complexes	Nécessite une manipulation sous atmosphère contrôlée
Avantage de coût par rapport aux superalliages exotiques	Un post-traitement important est souvent nécessaire
Disponibles auprès d'un grand nombre de fournisseurs	Dureté relativement faible après impression

L'IN718 permet une fabrication additive de haute performance à un coût raisonnable.

Questions fréquemment posées sur la poudre IN718

Q : Quelle est la gamme de tailles de particules la plus adaptée à l'impression 3D de l'alliage IN718 ?

R : Une gamme de 15 à 45 microns offre un mélange optimal de fluidité, de haute résolution et de pièces de haute densité. Des poudres plus fines, inférieures à 10 microns, peuvent également être utilisées.

Q : Quel post-traitement est généralement nécessaire pour les composants IN718 AM ?

R : Le pressage isostatique à chaud, le traitement thermique et l'usinage sont généralement nécessaires pour éliminer les vides, optimiser les propriétés et obtenir une précision dimensionnelle.

Q : L'IN718 est-il plus facile à imprimer en 3D que d'autres superalliages au nickel ?

R : Oui, l'excellente soudabilité et la faible susceptibilité à la fissuration font de l'IN718 l'un des superalliages à base de nickel les plus faciles à traiter par les techniques de fusion en lit de poudre.

Q : Quelles sont les industries qui utilisent l'alliage IN718 pour l'impression 3D de métaux ?

R : Les secteurs de l'aérospatiale, de la production d'énergie, du pétrole et du gaz, de l'automobile et de la médecine sont les principaux domaines d'application des composants IN718 fabriqués de manière additive.

Q : Quel est le matériau dont les propriétés sont les plus proches de celles de l'IN718 pour l'AM ?

R : La poudre d'alliage IN625 présente une soudabilité et une résistance à la corrosion comparables à celles de l'IN718, mais une résistance moindre. L'IN792 échange la soudabilité contre une résistance plus élevée.

Q : Le pressage isostatique à chaud est-il obligatoire pour les pièces imprimées en 3D en IN718 ?

R : Le HIP élimine les vides internes et améliore la résistance à la fatigue. Il peut ne pas être nécessaire pour les applications non critiques.

Q : L'IN718 nécessite-t-il des structures de soutien pendant l'impression 3D ?

R : Des supports minimaux sont recommandés pour les surplombs et les sections pontées afin d'éviter les déformations et de faciliter l'enlèvement après l'impression.

Q : Quels défauts peuvent survenir lors de l'impression avec la poudre IN718 ?

R : Les défauts potentiels sont la fissuration, la porosité, la distorsion, la fusion incomplète et la rugosité de la surface. La plupart peuvent être évités grâce à des paramètres optimisés.

Q : Quelle dureté peut-on attendre des composants IN718 AM ?

R : La dureté après impression est généralement de 30-35 HRC. Un post-traitement tel que le vieillissement peut l'augmenter jusqu'à 40-50 HRC pour une meilleure résistance à l'usure.

Q : Quelle précision peut-on obtenir avec les pièces imprimées IN718 ?

R : Après post-traitement, les composants imprimés IN718 peuvent atteindre des tolérances dimensionnelles et des finitions de surface comparables à celles des pièces usinées CNC.