Для ряда отраслей, включая авиа- и ракетостроение, огромную роль играют соотношение весовых и прочностных характеристик изделий. Для изделий, выполненных с помощью 3D-порошковых методов, прочностные характеристики пока еще не сертифицированы. Таким образом, минусы лазерной наплавки способны превратиться в плюсы плазменной наплавки для изделий, работающих под большими нагрузками.

DOI: 10.22184/1993-7296.2018.71.3.290.291

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
ISSN 1993-7296 (print)
ISSN 2686-844X (online)
Книги по фотонике
Книги по теме
Берлин Е.В., Коваль Н.Н., Сейдман Л.А.

читать книгу
Вакс Е.Д., Лебёдкин И.Ф., Миленький М.Н., Сапрыкин Л.Г., Толокнов А.В.

читать книгу
Суминов И.В.,Белкин П.Н., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов A.M.

читать книгу
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по фотонике
Другие серии книг:
Мир фотоники
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир материалов и технологий
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #3/2018
Н. Л. Истомина
Плазменная или лазерная наплавка: обернем минусы в плюсы
Просмотры: 2934
Для ряда отраслей, включая авиа- и ракетостроение, огромную роль играют соотношение весовых и прочностных характеристик изделий. Для изделий, выполненных с помощью 3D-порошковых методов, прочностные характеристики пока еще не сертифицированы. Таким образом, минусы лазерной наплавки способны превратиться в плюсы плазменной наплавки для изделий, работающих под большими нагрузками.

DOI: 10.22184/1993-7296.2018.71.3.290.291
Аддитивные технологии, выйдя на рынок металлообработки, уже прочно заняли место одного из перспективных промышленных направлений. Судя по темпам роста продаваемых АМ-машин или станков с комбинацией аддитивных и фрезерных операций, 3D-технологии продолжают развиваться. Те детали, на исполнение которых раньше уходило 3–4 месяца, с 3D-технологией можно сделать быстрее. Объемы создания металлических деталей в производстве комплектующих настолько велики, что на рынке технологического оборудования есть место и для лазерных технологий, и для плазменных. Порой их промышленные возможности пересекаются между собой, но каждый метод занимает свою нишу и в резке, и в наплавке, и в сварке.
Между тем, между аддитивными методами существуют различия. Для выбора технологического метода специалисты оценивают значение такого параметра, как "Buy-to-fly ratio". Это отношение массы материала, необходимого для изготовления детали, к массе конечной детали. Эта величина характеризует уровень производства. Для традиционных механообрабатывающих технологий величина параметра соответствует отношению 15 : 1. Аддитивные технологии способны довести этот показатель до 1 : 1 [1]. Но пока заинтересованность в таких технологиях проявляют только компании-производители изделий сложной формы для ветрогенераторов и газотурбинных двигателей и авиационно-строительные компании, использующие в производстве титановые или алюминиевые сплавы. Хотя это очень горючие материалы, и работа с ними сложна.

Основным недостатком плазменных методов является высокий подвод тепла к основному материалу, что может привести к тепловой деформации изделия. Поэтому для потребителя главное достоинство лазерной наплавки – низкий подвод тепла к основному материалу. Это позволяет при условии высокой скорости охлаждения сформировать желаемую мелкозернистую микроструктуру и снизить деформации в создаваемых деталях. При низком разжижении наплавленного слоя с металлом основы все равно достигается его полное металлургическое сцепление. Получаемая толщина изделия укладывается в допуски, заданные конструктором, и изделию требуется лишь набольшая доработка. Не будем забывать, что шероховатость поверхности детали, получившаяся в результате процесса, не играет ключевой роли, и поверхность без дополнительной механической обработки может оставаться на уровне 3–6 класса чистоты. С помощью стекло- или дробеструйной обработки поверхность можно довести до показателя в Ra 2,5–7 мкм. Изделие также может обрабатываться на станках с ЧПУ, где поверхность сглаживается до Rz < 0,1 мкм за счет фрезерования или шлифовки.
Остается вопрос выбора присадочного материала: порошок или проволока. Он определяется задачами функционирования изготавливаемого изделия. Проволока обычно используется в тех технологических методах, которые решают процесс наплавки, идущий всегда в одном направлении, например, при наплавке цилиндрических объектов типа валков прокатных станов, колесных пар. При этом недостаток метода на сегодняшний день заключается в сложности подачи проволоки вне зависимости от направления сварки [2]. На данный момент ведутся разработки оптических головок с коаксиальной подачей проволоки, которые способны преодолеть это ограничение. Для ремонта более сложных по форме изделий альтернативой проволоке остается порошок. Однако использование порошка влечет за собой высокие первоначальные и эксплуатационные (стоимость расходных материалов) затраты. Не будем забывать и о металлической пыли, оседающей на оптических элементах.
Для печати одной габаритной по оси Z детали придется приобрести достаточное количество порошка для заполнения необходимой высоты в бункере. К примеру, для производства одного изделия высотой в 250 мм требуется загрузить в стандартную установку от 40 до 100 кг металлического порошка (в зависимости от его насыпной плотности). Необходимо для обеспечения гибкости производства постоянно иметь в запасе объемы различных материалов.
Следует помнить, что для ряда отраслей (авиа- и ракетостроения) огромную роль играет соотношение весовых и прочностных характеристик изделий. Для изделий, выполненных 3D-порошковыми методами, прочностные характеристики пока еще не сертифицированы.
Таким образом, минусы лазерной наплавки способны превратиться в плюсы плазменной наплавки для изделий, работающих под большими нагрузками.
ЛИТЕРАТУРА
1. V. Recemchuk. SLM Solutions. – Photonics, 2016, № 3, p.14–20.
2. O. Raykis. Diode Lasers for Laser Cladding. – Photonics, 2015, № 51, p 48–55.
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art