Havacılık ve uzay mühendisliğinde hata payı yoktur. Bir jet motorunun türbini veya bir roketin egzoz nozulu, binlerce derecelik sıcaklıklara ve muazzam basınçlara dayanmak zorundadır. İşte bu ekstrem koşulların kahramanı, yıllardır "Süper Alaşımların Kralı" olarak bilinen Inconel 718'dir.
Ancak günümüzde değişen şey malzeme değil, onu işleme yöntemimizdir. Geleneksel döküm ve dövme yöntemleri, yerini Inconel 718 Tozu kullanılan Metal 3D Yazıcılara (Eklemeli İmalat) bırakıyor. Peki, neden?
Bu yazımızda, Inconel 718 tozunun havacılık parçaları üretimini nasıl dönüştürdüğünü ve bu teknolojinin neden geleceğin standardı olduğunu inceliyoruz.
Inconel 718, nikel-krom tabanlı, çökelme ile sertleşebilen bir süper alaşımdır. Onu özel kılan şey, 700°C'ye kadar mekanik özelliklerini koruyabilmesi, oksidasyona karşı dirençli olması ve yüksek sürünme (creep) mukavemetidir.
Geleneksel CNC yöntemleriyle işlenmesi oldukça zordur çünkü kesici uca karşı direnç gösterir ve sertleşir. Ancak metal tozu formuna getirildiğinde, lazerler bu zorlu malzemeyi bir oyun hamuru gibi şekillendirebilir.
SLM (Seçici Lazer Ergitme) veya DMLS (Doğrudan Metal Lazer Sinterleme) teknolojileri, mikron boyutundaki Inconel 718 tozlarını katman katman eriterek parça üretir. Bu yöntemin havacılık sektörü için sunduğu 3 devrimsel avantaj şunlardır:
Geleneksel yöntemlerle, bir roket motorunun soğutma kanallarını üretmek için onlarca parçayı birleştirmeniz gerekir. Inconel 718 tozu ile bu motor, tek parça halinde ve içinde karmaşık soğutma tünelleri olacak şekilde basılabilir. Bu, sızıntı riskini sıfıra indirir.
Havacılıkta her gram önemlidir. 3D yazıcılar, parçanın içini "bal peteği" (lattice) yapısında boşluklu üreterek, mukavemetten ödün vermeden ağırlığı %40-%60 oranında azaltabilir. Daha hafif uçaklar, daha az yakıt ve daha fazla menzil demektir.
Inconel pahalı bir malzemedir. Talaşlı imalatta bloğun %80'i çöpe (talaşa) gidebilirken, toz tabanlı üretimde kullanılmayan tozlar elenerek tekrar tekrar kullanılabilir. Bu, "Buy-to-Fly" oranını dramatik şekilde düşürür.
Inconel 718 tozu ile üretilen parçalar şu anda aktif olarak görevdedir:
Jet Motorları: Türbin kanatçıkları, kompresör parçaları ve yanma odaları.
Roket Sistemleri: SpaceX ve NASA, roket motorlarının en kritik parçalarını (enjektörler ve yanma odaları) Inconel tozları kullanarak basmaktadır.
Yapısal Parçalar: Yüksek ısıya maruz kalan gövde bağlantı elemanları.
Eklemeli imalatta sonuç, kullanılan tozun kalitesine doğrudan bağlıdır.
Küresellik: Toz tanecikleri ne kadar küresel ise, akışkanlık o kadar iyi olur ve katmanlar o kadar pürüzsüz yayılır.
Partikül Boyut Dağılımı: Genellikle 15-45 mikron (SLM için) veya 45-105 mikron (EBM için) aralığındaki tozlar tercih edilir.
Saflık: Oksijen ve nitrojen içeriğinin düşük olması, parçanın çatlama direncini artırır.
Havacılık endüstrisi, daha verimli motorlar ve daha hafif araçlar için Inconel 718 tozuna güveniyor. Bu teknoloji, sadece bir üretim yöntemi değişikliği değil; tasarım özgürlüğünün ve mühendislik sınırlarının yeniden tanımlanmasıdır. Metal tozları, geleceğin gökyüzünü inşa eden en küçük ama en güçlü yapı taşlarıdır.
