Obrobitelnost konvenčního Inconelu 718 vs. 3D tištěného metodou DMLS při vrtání

Abstract

Obrobitelnost je technologická charakteristika vyjadřující souhrnný vliv fyzikálních, mechanických a chemických vlastností obráběného materiálu na průběh a na ekonomické resp. kvalitativní výsledky procesu řezání. Je možné ji hodnotit z pohledu kvalitativního, ekonomického anebo technologického. Obecně však platí, že obrobitelnost Inconelu 718 je velmi špatná z pohledu většiny hodnotících parametrů. Toto tvrzení vychází jak z vlastních, tak i zahraničních studií při použití konvenčního materiálu. Nyní se však otvírá otázka, jakou obrobitelnost má 3D tištěný materiál. Stejně tomu tak je i v otázce mechanických vlastností a dalších ve srovnání s konvenčním materiálem. Hlavní rozdíl, který může ovlivnit výsledné vlastnosti je především rozdílná struktura materiálu, která je vytvořena postupným svařováním rovnoměrných vrstev kovového prášku, jehož vstupní tvar je tvořen rozdílnými průměry kuliček Inconelu 718. Díky tomu struktura tištěného Inconelu není tvořena zrny tuhého roztoku s velkým množstvím dvojčatových pásů a občasným výskytem částic ostrohranných částic Ti, ale mikrostruktura je tvořena protaženými zrny tuhého roztoku, kde v hraničních oblastech zrn se vyskytují ještě další, velmi jemné fáze s jehlicovitou morfologií, které místy přechází do souvislého tenkého filmu. Obdobně umístěné fáze s podobnou morfologií byly již v publikovaných pracích identifikovány jako γ ´, γ´´ a Lavesovy faze. To je důvodem, proč studie se touto problematiku zabývá. Experiment je založen na technologii vrtání, kde hlavními sledovanými parametry je především kvalita obrobeného povrchu a opotřebení nástroje.