На главную К списку выставокАрхив выставок

Лазерные аддитивные технологии

Журнальные статьи

1. PDF
X. X. Yao,Z. Zhang Laser -particle interaction-based heat source model of laser powder bed fusion additive manufacturing//Optics & Laser Technology. Optics & Laser Technology

Использование порошка является одной из особенностей аддитивного производства лазерного порошкового слоя (L-PBF AM). То, как порошок влияет на процесс L-PBF, является основным механизмом, определяющим точное прогнозирование ванны расплава и температуры при моделировании теплопередачи с использованием конечных элементов. Лазер по существу воспринимается как электромагнитная волна, и частицы порошка могут нагреваться за счет образования индукционного тока на поверхностях частиц. Плотность энергии лазера, поглощаемая частицами порошка, была рассчитана на основе взаимодействия лазерных частиц. На основе статистического анализа частиц в пространственном распределении была получена новая объемная модель источника тепла, которая затем была применена к моделированию теплообмена с использованием конечных элементов. Результаты показывают, что повышение температуры отдельных частиц неравномерно и связано с распределением плотности электромагнитной энергии на поверхности частиц. Распределение плотности электромагнитной энергии на поверхности отдельной частицы в разных положениях различно. Энергия, поглощаемая верхними частицами, в основном определяется прямым излучением лазера. Энергия, поглощаемая частицами дна, в основном вызвана лазерными отражениями. Из-за изменения механизма поглощения энергии максимальное поглощение энергии происходит в месте, которое находится вблизи среднего диаметра от верхней поверхности порошкового слоя. Когда толщина слоя порошка мала, плотность энергии лазера вдоль направления сборки находится в гауссовом распределении. С увеличением толщины слоя порошка распределение плотности энергии лазера вдоль направления сборки может соответствовать полиномиальной функции 4-го порядка.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003039922200559X

2. PDF
Francesco Bruzzo, Guendalina Catalano, Barbara Previtali Surface finishing by laser re-melting applied to robotized laser metal deposition//Optics and Lasers in Engineering. Volume 137 , February 2021 , 106391

Низкое качество поверхности деталей после лазерного осаждения металла (LMD) является одним из основных недостатков этой технологии аддитивного производства, которая препятствует непосредственному использованию без внедрения дорогостоящих и трудоемких последующих процессов. Для решения таких проблем очень привлекательна операция обработки поверхности в процессе производства без использования вспомогательного оборудования. По этой причине лазерное переплавление, выполняемое с помощью того же лазерного оборудования, которое использовалось для процесса осаждения, является многообещающей технологией, способной перераспределить осажденный материал на более гладкую поверхность. В сочетании с роботизированной системой манипулирования, используемой как для фаз LMD, так и для лазерной переплавки, потенциально могут быть получены сложные геометрические формы, близкие к чистой форме. Важной проблемой, связанной с развитием этого процесса, является использование стандартизированных параметров шероховатости и волнистости, которые могут не учитывать текстуру, специфичную для процесса LMD. Действительно, процесс лазерного переплавления может привести к образованию новой текстуры в неоптимальных условиях. Следовательно, более подходящим был бы анализ топографии поверхности в частотной области наряду со стандартными параметрами шероховатости и волнистости поверхности. В этой работе лазерное переплавление применяется к тонкостенным конструкциям AISI 316L сразу после процесса осаждения. Была проведена экспериментальная кампания, направленная на поиск параметров процесса и стратегии переплавки, способных улучшить качество поверхности. Для характеристики влияния параметров процесса использовались измерения профиля поверхности. Был рассчитан спектр поверхностной мощности на поверхности S-F, чтобы указать на наличие периодических компонентов в структуре поверхности, и был выполнен расчет передаточной функции для определения улучшения качества поверхности в частотной области по сравнению с поверхностью после осаждения LMD. Полученные данные о площади поверхности оценивались в двух разных пространственных частотных областях, соответствующих поверхностям S-L и L-F. Среднее арифметическое отфильтрованных данных площади поверхности использовалось для вычисления Sa, SF и Sa, LF аналогично средним параметрам шероховатости и волнистости линейных измерений соответственно. Результаты показали, что в оптимизированных условиях снижение SA, SF до 79% соответствует частотному диапазону, связанному с шероховатостью. С другой стороны, параметр S a, LF, соответствующий частотному диапазону, определяемому волнистостью, был уменьшен до 58% из-за низкой эффективности лазерного переплавления в уменьшении амплитуды самых низких частотных составляющих. Общее улучшение с точки зрения технологических возможностей оценивалось как среднее значение ± 3, превышающее значения стандартного отклонения образца (µ ± 3?). Средняя шероховатость поверхности Sa, SF может быть уменьшена с 10,35 ±0,42 мкм до 1,92 ± 0,11 мкм, а средняя волнистость поверхности Sa, LF с 9,57 ± 0,48 мкм до 4,04 ± 0,20 мкм.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816620305911

3. PDF
Huan Yao, Zhiyong LI, Yingqiao Zhang, Shouzheng Wei, Gangdong Xu, Shuai Yan и Jieliang Ren Study on laser cladding system of the high-entropy alloy layer on the AZ91D magnesium//Journal of Laser Applications.34, 032007 (2022)

" Был разработан новый тип системы материалов для композитных слоев - высокоэнтропийный сплав Al 4 Ni / Al 2 CrCuFeNi 2 Ti. Переходный слой Al 4 Ni был получен на поверхности магниевого сплава AZ91D методом лазерной наплавки, что решает проблему чрезмерной разницы температур плавления между магниевым сплавом и высокоэнтропийным сплавом. Композитный слой из высокоэнтропийного сплава Al 4 Ni/Al 2 CrCuFeNi 2 Ti с хорошим формированием поверхности был успешно получен на магниевой матрице AZ91D. Для характеристики микроструктуры и свойств композитного слоя использовались оптический микроскоп, сканирующий электронный микроскоп и рентгеновская дифракция. Оно показало, что слой высокоэнтропийного сплава в основном состоит из простых фаз твердого раствора BCC и FCC. Слой высокоэнтропийного сплава Al 2 CrCuFeNi 2 Ti, слой Al 4 Ni и матрица магния AZ91D имеют отличные металлургические связи. Твердость слоя высокоэнтропийного сплава была примерно в 12 раз выше, чем у магниевого сплава AZ91D. Коррозионная стойкость слоя высокоэнтропийного сплава в 3,5 мас. также был улучшен процент NaCl."

https://lia.scitation.org/doi/10.2351/7.0000680

4. PDF
Huseyin Can, AksaIlyas Hac?salihoglu, Serhatcan Berk Akcay Влияние параметров изготовления и последующей обработки на механические и трибологические свойства материалов на основе меди с улучшенной поверхностью путем селективного лазерного плавления//Journal of Materials Processing Technology. Volume 304 , June 2022 , 117564

Селективная лазерная плавка (SLM), которая является передовым методом производства, разработанным в последние годы, позволяет изготавливать детали сложной формы и критических размеров с использованием металлического порошка и лазерного луча. В этом исследовании проводящие материалы на основе меди с серебряными сетками были изготовлены с помощью безэлектродного серебряного покрытия и SLM. Было исследовано влияние мощности лазера, скорости сканирования, расстояния между штрихами, ориентации сборки и последующей обработки на механические и трибологические свойства компактов SLM, изготовленных из частиц типа "ядро-оболочка". После механических испытаний были получены более высокие значения напряжения и удлинения в образце, расположенном горизонтально на платформе сборки, при мощности лазера 100 Вт, скорости сканирования 250 мм / с и значении расстояния штриховки 45%. После этого процесса SLM к образцам были применены постобработки, и физико-механические свойства значительно улучшились. Наибольшее значение плотности было получено в процессе прокатки при 900 °C, и было получено увеличение примерно на 35,6% по сравнению с образцом без последующей обработки. Самая низкая степень износа среди всех образцов была получена в процессе горячего прессования при 750 ° C.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013622000760

5. PDF
Jin Yang, J. P. Oliveira, Zhishui Yu Лазерные технологии для разнородного соединения алюминиевых сплавов со сталями: критический обзор//Journal of Materials Processing Technology. Volume 301 , March 2022 , 117443

Использование конструкций из нескольких материалов в настоящее время является одним из наиболее востребованных решений для снижения веса и снижения выбросов парниковых газов и расхода топлива в автомобильной промышленности. Разнородное соединение алюминиевых (Al) сплавов со сталями с помощью технологий сварки плавлением часто бывает трудно достичь из-за значительного несоответствия физических и химических свойств этих материалов. Кроме того, при смешивании в жидком состоянии легко образуются твердые и хрупкие интерметаллические соединения. Благодаря характеристикам, которые включают высокую скорость обработки, гибкость и плотность энергии при лазерном аддитивном производстве было предпринято множество попыток соединить алюминий со сталью с помощью лазерных процессов. В этой тщательной обзорной статье представлен всесторонний и исчерпывающий анализ последних достижений и прогресса в соединении алюминиевых сплавов со сталью с помощью различных процессов соединения на основе лазера, включая лазерную сварку с замочной скважиной, лазерную сварку-пайку, лазерно-дуговую сварку, сварку трением с перемешиванием с помощью лазера, лазерную сварку под давлением и соединение на основевкл . В этой статье также оцениваются условия соединения,присадочные материалы, фазовый состав, микроструктура, механические свойства и механизмы соединения, связанные с каждым процессом. Кроме того, особое внимание уделяется факторам, влияющим на прочность соединения, таким как дефекты сварки, геометрия соединения, образование интерметаллических соединений и межфазная прочность. Затем обзор завершается обзором, содержащим краткое изложение и будущие тенденции в этой области.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013621004039

6. PDF
Jinyi Li, Hao Nan Li, Dragos Axinte Лазерная наплавка с перекрытием на наклонных поверхностях: аналитическая модель с учетом силы тяжести и применение модели//Volume 304 , June 2022 , 117559

Управляемая проволочная лазерная наплавка (WLC) на наклонных поверхностях является одной из наиболее сложных проблем при ремонте поверхностей произвольной формы дорогостоящих деталей из-за гравитационного эффекта и поэтому привлекает значительное внимание. Численные методы требуют больших вычислительных затрат и могут обеспечить только косвенную взаимосвязь между параметрами обработки и геометрией наплавки. В этой связи аналитические модели могут быть многообещающим решением, но модели перекрывающихся профилей на негоризонтальных поверхностях все еще отсутствуют в литературе. тепловые характеристики Чтобы заполнить этот пробел, в этой статье исследуется лазерная наплавка с проволочной подачей внахлест на наклонных поверхностях, предлагая аналитическую модель с учетом существенных физических явлений (гравитация, межфазное натяжение) и (поток Марангони, смачивание). Затем модель проверяется экспериментальными испытаниями, за которыми следует реальное нанесение наплавки на негоризонтальные поверхности, чтобы показать возможности модели. Ожидается, что результаты в этой статье будут значимыми и полезными не только для академических исследований, но и для инженерных приложений.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013622000711

7. PDF
M. H. Farshidianfarf, Khodabakhshia, P. Gerlich Closed-loop deposition of martensitic stainless steel during laser additive manufacturing to control microstructure and mechanical properties//Optics and Lasers in Engineering.Volume 145 , October 2021 , 106680

Была разработана система лазерного аддитивного производства с замкнутым контуром (CLAM) для мониторинга и контроля послойного изготовления с помощью направленного энергетического осаждения (DED). Хорошо модифицированный пакет laser additive manufacturing (LAM) использует тепловую инфракрасную камеру и алгоритмы обработки тепловых изображений для извлечения и управления термической динамикой процесса, включая (i) скорость охлаждения, (ii) температуру ванны расплава и (iii) скорость нагрева. Мартенситная нержавеющая сталь марки S410-L использовалась для кумулятивного нанесения 5 слоев друг на друга при различных условиях обработки без контроля замкнутого контура. Значительные отклонения скорости охлаждения и температуры ванны расплава наблюдаются в разных слоях тонкостенной структуры без управления с обратной связью в состоянии разомкнутого контура. Для оценки влияния регулирования скорости охлаждения на конечные свойства ЛАМ три образца с различными заданными скоростями охлаждения 550, 1100 и 1750 °C/с испытываются в условиях замкнутого цикла. Карты и профили микроструктуры и микротвердости образцов с разомкнутым и замкнутым контурами показывают очень однородные и контролируемые профили твердости при применении управления с замкнутым контуром, в отличие от сильно изменяющихся свойств образцов, полученных при работе с разомкнутым контуром. Текущие результаты исследований иллюстрируют, как можно добиться контролируемых микроструктурных характеристик и механических свойств за счет управления скоростью охлаждения в режиме реального времени во время процесса LAM.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816621001500

8. PDF
Meiyang Li, Qi Zhan, Gjianlong Li Microstructure and properties of Ni / WC/La2o3 coatings by laser surfacing with ultrasonic vibration//Optics & Laser Technology. Volume 125 , February 2020 , 105848

В этом исследовании ультразвуковая вибрация была введена во время лазерной наплавки покрытий Ni-60% WC-0,8% La2o3. Также были исследованы микроструктура, распределение элементов и свойства наплавочных покрытий, а также морфология частиц WC. Результаты показали, что с керамическими частицами WC столбчатые дендриты, которые образовались в нижней части наплавочного покрытия без ультразвуковой вибрации, растворялись, кристаллизовались и агрегировались. При введении ультразвуковой вибрации дендриты в наплавочном покрытии разрушались, а зерна измельчались. Частицы WC концентрируются в нижней части наплавочных покрытий при мощности ультразвука 600, 700 и 900 Вт, что приводит к очевидному ухудшению твердости поверхности и износостойкости. Однако, когда применялась ультразвуковая мощность 800 Вт, наблюдались улучшенные твердость и износостойкость, которые объясняются упрочнением осажденных карбидов, улучшенной микроструктурой и однородным распределением частиц WC в наплавочных покрытиях . Для покрытий с лазерной наплавкой без ультразвуковой вибрации на следах износа после испытания на износ кольца на диске (стержне) можно было обнаружить типичные характеристики абразивного и усталостного износа, а вдоль направления скольжения появились отслаивающиеся ямки. Для композитных покрытий, полученных с различной мощностью ультразвуковой вибрации, типичный абразивный износ произошел на поверхностях покрытий при 600, 700 и 900 Вт во время испытаний на износ стержней, с дополнительной неглубокой и мягкой вспашкой при 800 Вт.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816618316968

9. PDF
Nitesh Anand, Kai-Chung Chung, Bin Chen Эффективная и эффективная модель для анализа температуры и внешнего вида формования для процесса селективного лазерного плавления // Journal of Materials Processing Technology. Volume 294 , August 2021 , 117109

Процесс селективной лазерной плавки (SLM) представляет собой технологию аддитивного производства, которая позволяет изготавливать трехмерные заготовки путем лазерного сканирования и спекания заданного материала в виде порошка по заданному маршруту сканирования вдоль слоя порошков. Этот процесс включает в себя движущийся лазерный источник нагрева, который вызывает локальный переходный массо- и теплопередачу с изменением фазы, то есть плавление и затвердевание, в ванне расплавленных порошков. Для полного исследования такого сложного процесса транспортировки с разумными вычислительными затратами в этом исследовании была предложена и экспериментально подтверждена новая квазипереходная численная модель (скачкообразная модель). Этот подход включает в себя объемный источник тепла, определяемый как эллиптическое гауссово лазерное пятно, которое перемещается по траектории сканирования.В качестве демонстрационного материала выбран порошок жаропрочного сплава Inconel 718 (IN718). Термический анализ проводился с использованием нескольких параметров мощности лазера и скорости сканирования в диапазоне от 80 Вт до 120 Вт и от 80 мм/ с до 140 мм/с соответственно. Сравнение внешнего вида формования заготовок из разработанной модели скачкообразного изменения, полной переходной модели, модели с эффективным переходом и экспериментов иллюстрирует точность и эффективность предлагаемой модели скачкообразного изменения. Внешний вид формования, полученный с помощью квазипереходной модели, соответствовал экспериментальным результатам с относительной погрешностью менее 1,71% по ширине полос IN718, изготовленных SLM. Для случаев, проанализированных в текущем исследовании, квазипереходная модель показала сокращение времени вычислений и объема необходимой компьютерной памяти на 99% и 60% по сравнению с полной переходной моделью и моделью с эффективным переходным процессом, соответственно. Этот новый метод квазипереходного моделирования может быть использован для быстрой и эффективной оптимизации параметров процесса для интеллектуального аддитивного производства.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013621000698

10. PDF
P. F. Jiang, C. H. Zhang, H. T. Chen Additive manufacturing of novel ferritic stainless steel by selective laser melting: Role of laser scanning speed on the formability, microstructure and properties//Optics & Laser Technology. Volume 140 , August 2021 , 107055

Новая ферритная нержавеющая сталь была успешно изготовлена по технологии селективной лазерной плавки (SLM). Это исследование было посвящено влиянию скорости лазерного сканирования на формуемость, эволюцию микроструктуры, износостойкость и коррозионные характеристики новой нержавеющей стали SLM. Результаты показали, что уровень уплотнения образцов SLM был значительно улучшен с увеличением плотности лазерной энергии из-за уменьшения дефектов пор. Микроструктура образцов SLM в основном состояла из ?-Fe с небольшим количеством Cr 23c6. Рисунок EBSD образцов SLM показал анизотропию из-за сложной тепловой конвекции в процессе SLM. Доля LAGBs и ?-Fe увеличилась с увеличением скорости лазерного сканирования, в то время как средний размер зерна уменьшился с 0,481 до 0,467 мкм. Образцы SLM обладали превосходными свойствами, а коррозионная стойкость была значительно выше, чем у некоторых обычных технических сплавов. Лучший образец SLM обладал коррозионным потенциалом -148 мВ СЕ, плотностью коррозионного тока 1,38 ? 10-7 А/см2, микротвердостью 812 НВ и удельной скоростью износа 1,99 ? 10-6 мм3/Нм.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399221001432

11. PDF
Sayed Ehsan Saghaian, Mohammadreza Nematollahi Effect of hatch spacing and laser power on microstructure, texture, and thermomechanical properties of laser powder bed fusion (L-PBF) additively manufactured NiTi//Optics & Laser Technology. Volume 149 , May 2022 , 107680

В этом исследовании систематически оценивается влияние параметров лазерного порошкового сплава (L-PBF-AM) (расстояние между штрихами и мощность лазера) на термомеханическое поведение и микроструктуру сплава Ni 50.8 Ti 49.2 с памятью формы. Образцы были изготовлены с расстояниями штриховки от 40 до 240 мкм и мощностью лазера 50 и 100 Вт при постоянной скорости сканирования 125 мм / с, в результате чего были получены детали с объемными уровнями плотности энергии от 55 до 666 Дж / мм3 и двумя наборами линейных плотностей энергии 0.4 и 0,8 Дж/мм. Результаты показали уменьшенный размер ванны расплава и неоднородность дорожек сканирования при уменьшении мощности лазера. Кроме того, уровень пористости был увеличен с увеличением расстояния между штрихами и меньшей мощностью лазера. Что более примечательно, температуры превращения повысились, а критическое напряжение, восстанавливаемая деформация и функциональная стабильность образцов улучшились с меньшим расстоянием между штриховками, где наблюдался коэффициент восстановления до 90%, независимо от используемой мощности лазера. В этом исследовании также обсуждалась взаимосвязь между процессом изготовления и образованием текстуры в процессе L-PBF-AM. Преимущество L-PBF-AM было выявлено в том, что микроструктура сильно текстурированных образцов изменялась в направлении [111 ] или [0 0 1 ], когда расстояние штриховки было меньше, чем при фокусировке лазерного луча, до появления равноосного фронта затвердевания с островками зерен и случайными ориентациями.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399221007684

12. PDF
Shuo Zheng, Xiaoye Zhao, Walter W. Duley, Y. Norman Zhou, Peng Peng Laser engineering of ITO/ZnO/ITO structures for photodetector applications//Journal of Laser Applications. 34, 032006 (2022)

Наноматериалам ZnO уделяется большое внимание из-за их пригодности для таких применений, как газовые датчики, детекторы ультрафиолетового излучения и солнечные коллекторы. Однако функциональность ZnO в оптических приложениях часто ограничена его широкой запрещенной зоной (3,15 эВ), что ограничивает отклик на более короткие длины волн. Ввиду этого ограничения был большой интерес к настройке оптических свойств ZnO с помощью дефектоскопии. В этой работе мы показываем, что обработка тонких пленок ZnO наносекундным (ns) лазерным излучением является простым и эффективным способом введения межзонных дефектов, снижающих запрещенную зону и повышающих чувствительность фотоприемных структур ITO / ZnO / ITO на более длинных волнах. В частности, мы показываем, что концентрация кислородных вакансий в ZnO пропорциональна лазерному потоку ниже 700 МДж / см2, но что увеличение лазерного потока выше этого значения приводит к тепловому нагреву, который отжигает пленку и снижает относительное количество кислородных вакансий. С другой стороны, морфология поверхности ZnO существенно не меняется, даже если поток достигает 700 МДж / см2. Чтобы проиллюстрировать, каким образом лазерная обработка может быть использована для улучшения оптических свойств пленок ZnO в приложениях для фотоприемников, мы изготовили прозрачные структуры ITO / ZnO / ITO и измерили их отклик на различных длинах оптических волн. Мы обнаружили, что обработка лазерным излучением ns эффективна для повышения чувствительности и детектируемости этих устройств на длинах волн синего (460 нм) и УФ (390 нм). Отклик фотоприемника также увеличивается на зеленых длинах волн (570 нм) и красных длинах волн (620 нм) при обработке лазерными потоками в диапазоне 480-600 МДж/см2.

https://lia.scitation.org/doi/10.2351/7.0000663

13. PDF
Simon Schwarz, Стефан Рунг, Cemal Esen и Ральф Хеллманн Rapid fabrication of precise glass axicon arrays by an all laser-based manufacturing technology//Journal of Laser Applications. 32 , 012001 (2020)

Авторы сообщают о быстром изготовлении матрицы axicon, состоящей из 37 отдельных аксиконов в гексагональном расположении, изготовленных из плавленого кремнезема с помощью полностью лазерного метода производства всего за 23 минуты. Следовательно, используется двухэтапный процесс, во-первых, для послойной абляции кремнеземной подложки, генерируя заданную геометрию матрицы axicon с помощью фемтосекундного лазера, и, во-вторых, для полировки грубого оптического элемента путем нанесения CO2 лазер для достижения гладкой поверхности. При этом шероховатость уменьшается с 0,36 ??расстояние до до 48 нм после этапа полировки, что обеспечивает оптическое качество. Доработанная матрица axicon была помещена в фемтосекундный лазерный аппарат для детальной оценки полученных квазибесселевых пучков. Обнаружено, что все сублучевые пучки демонстрируют типичное распределение интенсивности пучка Бесселя нулевого порядка, что, в свою очередь, подтверждает, что используемый здесь производственный процесс хорошо подходит для изготовления сложных оптических геометрий. Поперечные сечения сублучей в обоих направлениях x и y показывают почти идентичный профиль интенсивности, что указывает на высокую точность контура матрицы axicon. Диаметр квазибесселевых лучей измеряется в диапазоне 9,4–10,3 ??м [полная ширина при половинном максимуме (FWHM)], а диапазон Бесселя в направлении распространения составляет от 8,0 мм до 8,5 мм (FWHM).

https://lia.scitation.org/doi/10.2351/1.5134988

14. PDF
Tamas Markovits, Ferenc Laszlo Varga Characterizing the strength of support-model connection in the case of laser powder bed fusion technology by torsion test//Optics & Laser Technology. Volume 154 , October 2022 , 108356

В этой исследовательской работе было исследовано аддитивное производство металлических деталей, которые соединяются с опорами моделей. Соединение между подложкой и моделью оказывает большое влияние на механическую фиксацию, теплопроводность, съемность подложки и успешность печати. В этой исследовательской работе были исследованы некоторые параметры опоры и зуба, такие как длина вершины, расстояние штриховки и смещение Z, для создания карты прочности соединения модель-опора. Эти знания позволяют выбрать наиболее подходящий тип соединения между опорой и моделью в соответствии с требованиями, указанными в разных случаях. Прочность соединения опора-модель характеризовалась свойствами сдвига с использованием теста на кручение. Результаты проиллюстрированы и сопоставлены с различными параметрами опоры и материалами. Были исследованы нержавеющая сталь 316L и сплав Ti6Al4V. В зависимости от выбранных параметров были определены различные режимы разрушения.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399222005138

15. PDF
Tatsuaki Furumoto, Kazushi Oisi, Adam T. Claire Оценка тепловых характеристик лазерного порошкового плавления//Journal of Materials Processing Technology. Volume 299 , January 2022 , 117384

В этом исследовании исследуется динамическое поведение температуры вокруг ванны расплава при плавлении в порошковом слое на основе металла с использованием лазерного луча (PBF-LB / M), чтобы экспериментально выяснить влияние связанных морфологических изменений металлического порошка. Распыленные газом порошки из 18Ni (300-й марки) из стареющей стали обрабатывали методом PBF-LB /M во время высокоскоростной фотосъемки с помощью двухцветной радиометрической тепловизионной системы, которая использовалась для корреляции температуры с поведением ванны расплава. Кроме того, скорость охлаждения ванны расплава измерялась непосредственно с использованием динамического распределения температуры. На распределение температуры в ванне расплава влияли морфологические изменения металлического порошка, вызванные физическими и тепловыми взаимодействиями, и в ванне расплава наблюдалось асимметричное распределение температуры в направлении, параллельном лазерному сканированию. Значимыми факторами были когезия капель при низких температурах ванны расплава, остаточная тепловая энергия от предыдущего облучения лазерным лучом и теплопроводность внутри ванны расплава. Лазерный луч, падающий на металлический порошок, в основном характеризовался двумя режимами: прямым нагревом, вызванным облучением лазерным лучом, и теплопроводностью через одну дорожку, капли и подложку. Кроме того, динамическое температурное поведение дало прямое объяснение скорости охлаждения, значения которой варьировались от 0,1 до 0,9 ? 1016 К / с из-за самоохлаждения, вызванного PBF-LB / M.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013621003447

16. PDF
Vincenzo Dimatteo, Erica Liverani, Alessandro Fortunato Weldability and mechanical properties of thin sheets of heterogeneous aluminum alloys, laser-welded, obtained by conventional rolling and additive manufacturing//Journal of Materials Processing Technology. Volume 302 , April 2022 , 117512

В последние годы большой интерес вызывает производство деталей с использованием комбинации различных материалов в качестве стратегии снижения веса. Особое внимание было уделено процессу соединения механических компонентов, полученных с помощью различных производственных процессов. Целью данной статьи является изучение возможности применения лазерной сварки для соединения тонкого листа 6082-T6 с листом A357, полученным методом лазерного наплавления в порошковом слое (LPBF).Роль параметров сварки, стратегии сканирования LPBF и последующей термической обработки на формирование сварного шва была изучена с помощью микроструктурных и механических характеристик. Результаты показали, что более высокая скорость сварки снижает пористость в сварном шве, достигая значений около 5% в процентах от площади оплавления, в то время как последующая термическая обработка листа LPBF оказывает наибольшее влияние на конечные свойства соединения по сравнению с используемой стратегией сканирования. В частности, полная термообработка листов с добавкой T6 приводит к получениюпредел прочности при растяжении около 200 МПа приближается к эталонному условию 6082-6082. Измерения твердости показали, что падение значений произошло в центре валика независимо от условий обработки, в то время как анализ деформации с цифровой корреляцией изображений (DIC) подтвердил, что более высокая деформация произошла в зоне плавления и в зоне термического воздействия. Анализ SEM-EDS выявил наличие межзеренных выделений, которые содержат Fe, Si, Mg и Mn в зоне плавления.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924013622000243

17. PDF
Wenhao Huang, Shujun Chen, Yazhou Jia Laser wire-feed metal additive manufacturing of the Al alloy//Optics & Laser Technology.Volume 134 , February 2021 , 106627

Производство присадок к металлу с подачей проволоки эффективно и экономически выгодно при производстве крупных дорогостоящих металлических деталей со сложной геометрией во многих отраслях промышленности, особенно для аэрокосмической и автомобильной промышленности. В последнее время исследователи проявляют повышенный интерес к технологическим возможностям легких высокопрочных конструкционных материалов, таких как алюминиевые сплавы. Тем не менее, все еще не хватает знаний о производстве присадок к металлу с лазерной подачей проволоки (LWMAM) из алюминия и его сплавов. Для обеспечения стабильных условий осаждения необходимо понимать взаимосвязь между параметрами процесса и геометрическими характеристиками осаждаемых материалов. В этом исследовании было исследовано нанесение проволоки из сплава Al 5A06 с помощью лазерного луча путем получения однослойных и многослойных дорожек. Сначала было изучено влияние направления и угла подачи проволоки, а затем исследовано влияние основных параметров процесса, таких как мощность лазера, скорость перемещения и скорость подачи проволоки, на геометрические характеристики наплавленного материала. Система высокоскоростных камер использовалась для получения изображений сварочной ванны и переноса капель, что отражало стабильность процесса сварки.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399220312603

18. PDF
Yuesheng Xu Research on shape memory alloy honeycomb structures fabricated by selective laser melting additive manufacturing//Optics & Laser Technology.Volume 152 , August 2022 , 108160

Активные сотовые структуры из сплавов с памятью формы (SMA) привлекли внимание всего мира из-за их потенциального применения в "умных" трансформирующихся крыльях. Однако производство сотовых структур SMA с помощью обычных процессов несколько ограничено, особенно когда требуются сложные конструкции. В этой статье аддитивное производство селективного лазерного плавления (SLM) использовалось для создания сотовых структур SMA на основе NiTi, которые можно использовать для интеллектуального преобразования крыльев. Системно исследовалось влияние параметров процесса на точность структуры, относительную плотность, температуры превращения, способность к деформации при растяжении в плоскости и активный отклик на деформацию. Результаты показывают, что высококачественные соты с относительной плотностью 99,5% могут быть изготовлены при оптимальном технологическом параметре с плотностью энергии 139 Дж · мм?3. Самое главное, что соты, изготовленные с оптимальным технологическим параметром, демонстрируют хорошую способность к деформации при растяжении в плоскости с максимальной деформацией 62,3% и демонстрируют отличную реакцию на активную деформацию с деформацией срабатывания около 13% при функциональной стабильности. Это исследование внесет вклад в проектирование и изготовление сотовых структур SMA на основе аддитивного производства SLM, предоставляя новые идеи для будущего развития "умных" трансформирующихся крыльев.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399222003176

19. PDF
Yuji Sato, Sashitorn Srisavadi, Masahiro Tsukamoto Spatter behavior for 316L stainless steel fabricated by selective laser melting in a vacuum//Optics and Lasers in Engineering. Volume 134 , November 2020 , 106209

Пластина из нержавеющей стали 316L [SS316L] была изготовлена методом селективной лазерной плавки (SLM) в вакууме. SS316L обладает превосходными свойствами, такими как высокая коррозионная стойкость и твердость, но формирование сложных структур является сложной задачей из-за трудностей при обработке материала. Хотя SLM может изготавливать сложные формы, поскольку он создает 3D-материал слой за слоем из порошка, некоторые проблемы еще предстоит решить, в том числе точность размеров, отделка поверхности, шероховатость поверхности, время обработки и механические свойства, такие как твердость. Еще одна проблема заключается в том, что облучение металлического порошка лазером приводит к разбрызгиванию. Разбрызгивание приводит к недостаточному расходу энергии на слой порошка, поскольку лазер поглощается частицами разбрызгивателя. Следовательно, необходима технология для подавления количества разбрызгивания для процессов SLM. В этом исследовании, чтобы прояснить механизм процесса без разбрызгивания, SS316L изготавливается методом SLM, а поведение порошка при лазерном облучении наблюдается высокоскоростной видеокамерой. Количество разбрызгиваний зависит от входной энергии лазера. При мощности лазерного потока 20 кДж/смНа рис. 2 количество разбрызгивания сведено к минимуму, а шероховатость поверхности изготовленного образца улучшается с 30 мкм до 3,5 мкм.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816620302694

20. PDF
Ze-Chen Fang, Zhi-Lin Wu Review on residual stress in selective laser melting additive manufacturing of alloy parts//Optics & Laser Technology.Volume 129 , September 2020 , 106283

Нежелательные остаточные напряжения, накапливающиеся в деталях во время плавления и затвердевания металлического порошка слой за слоем, замедляют дальнейшее применение процесса селективного лазерного плавления (SLM). В этой статье основное внимание уделяется обзору последних достижений в области физического моделирования, экспериментальных характеристик и активного регулирования остаточных напряжений в деталях, изготовленных SLM. Далее анализируются преимущества и недостатки основных и новых моделей или подходов. Основываясь на состоянии и перспективах соответствующих методов, обсуждается ряд концептуальных методов снижения остаточных напряжений, которые могут послужить практическим источником вдохновения для разработки систематического метода балансировки остаточных напряжений для SLM.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399219322492

21. PDF
Zhanqi Liuxiaou, ZhuYan Zhang Effect of annealing treatment on microstructure and tensile properties of Ti-48Al-2Cr-5Nb alloy fabricated by laser additive manufacturing//Optics & Laser Technology. Volume 155 , November 2022 , 108412

С использованием лазерного аддитивного производства (LAM) был изготовлен сплав Ti-48Al-2Cr-5Nb, который систематически изучался на предмет его микроструктуры, фазового состава, текстуры и свойств при растяжении. Результаты показывают, что как микроструктура осажденных, так и отожженных сплавов состоит из фаз Ti3al (?2) и TiAl (?). При повышении температуры отжига микроструктура значительно изменилась, и между ламелями осаждалось большее количество пластинчатой ?2 фазы. Между тем, толщина ?-ламелляра на краях ламеллярных кластеров увеличилась. По сравнению с отожженным сплавом, вторично отожженный сплав продемонстрировал значительное укрупнение пластинчатой ?-фазы. Повышение температуры отжига постепенно увеличивало текстурную прочность ориентации ? (1 1 1). При комнатной температуре и высокой температуре осажденный сплав имел более высокую прочность на растяжение, чем отожженный сплав. Образцы сплава Ti-48Al-2Cr-5Nb, вторично отожженные при 1260 °C / 1h / FC, показали самые высокие удлинения при комнатной температуре, 750 °C и 850 °C со значениями 1,6%, 3,8% и 4,8% соответственно. По сравнению с осажденным сплавом относительное удлинение увеличилось в 1,15, 1,36 и 1,07 раза соответственно.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399222005692

22. 00676X
Александрова А.А., Базалеева К.О., Балакирев Э.В., Брыков А.А., Григорьянц А.Г. ПРЯМОЕ ЛАЗЕРНОЕ ВЫРАЩИВАНИЕ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ИНКОНЕЛЬ 625/TIC: ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ИСХОДНОГО ПОРОШКА//Физика металлов и металловедение. 2019. Т. 120. № 5. С. 498-504.

Исследовано влияние структурного состояния исходных порошков на склонность композиционного материала инконель 625/TiC к трещинообразованию в процессе прямого лазерного выращивания. Показано, что предварительное смешивание порошков в шаровой планетарной мельнице, в отличие от их отдельной подачи и смешивания порошков в гравитационном смесителе, позволяет избежать формирования трещин в синтезируемом объекте. Установлено, что в процессе смешивания порошков в шаровой мельнице на поверхности частиц инконеля формируется слой карбида титана, при этом карбидная фаза подвергается механолегированию элементами матрицы. Изменение структурного состояния порошка приводит к изменению его теплофизических свойств, что оказывает влияние на процессы кристаллизации. При мощности лазерного воздействия Р = 400–800 Вт в композиционных материалах, полученных из порошков, перемешанных с помощью шаровой мельницы, плавления карбидной фазы не происходит, тогда как при использовании отдельной подачи порошков и при их перемешивании в гравитационном смесителе TiC фаза подвергается перекристаллизации.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37309916

23. PDF
Афанасьева Л.Е., Раткевич Г.В. ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА ПОКРЫТИЯ NICRBSIFE-WC С ПОМОЩЬЮ МНОГОКАНАЛЬНОГО ЛАЗЕРА//Письма о материалах. 2018. Т. 8. № 3 (31). С. 268-273.

Методом лазерной наплавки получено металлокерамическое покрытие системы NiCrBSiFe-WC на конструкционную сталь марки 40Х. Наплавку выполняли с помощью непрерывного излучения многоканального СО2 лазера на комплексе модели АЛТКУ-3 производства ООО «Центр лазерных технологий», г. Владимир. Комплекс состоит из многоканального (40 лучей) СО2-лазера с мощностью выходного излучения 3 кВт и технологического поста с пятью координатами манипулирования лучом и двумя координатами манипулирования обрабатываемой деталью. Проведены металлографические исследования полученных образцов. Показано, что при выполнении лазерной наплавки на оптимальных режимах формируется практически беспористое покрытие с минимальным проплавлением материала основы, обеспечивающим металлургическое сплавление. По данным рентгеноспектрального микроанализа химический состав наплавленного покрытия практически не отличается от химического состава используемого порошка, в частности, количество железа в гранулах и матрице наплавки близки (около 4…5 %). Поверхность образцов после наплавки перекрывающимися валиками почти плоская, благодаря автоматизации процесса и требует незначительной последующей механической обработки. Толщина наплавленного слоя около 700 мкм за один проход. Трещин в плоскости шлифа не обнаружено. Линия сплавления одинакова по строению, что показывает высокую однородность тепловложения при наплавке. Размер зоны термического влияния в материале подложки около 450 мкм. Лазерная наплавка высоколегированной порошковой смеси системы NiCrBSiFe-WC на конструкционную сталь с использованием многоканального СО2 лазера позволяет получать качественные износостойкие покрытия благодаря тому, что данный лазер в отличие от однолучевых, обладает высокой степенью однородности интегрального тепловложения в зоне обработки.

https://elibrary.ru/item.asp?id=35664415

24. 004251
Афанасьева Л.Е., Раткевич Г.В., Новоселова М.В. РОЛЬ СТРУКТУРНОГО ФАКТОРА В ПОВЫШЕНИИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ NI - CR - B - SI-ПОКРЫТИЯ ПОСЛЕ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ//Металловедение и термическая обработка металлов. 2019. № 9 (771). С. 55-60.

Проведены металлографические исследования и испытания на абразивную износостойкость Ni - Cr - B - Si-покрытия, полученного порошковой лазерной наплавкой с помощью многоканального (40 лучей) СО2 лазера. Показана эффективность повторной лазерной перекристаллизации поверхностных слоев покрытия, с помощью которой можно формировать структуру с разной величиной дендритного параметра. Установлено положительное влияние такой обработки на износостойкость покрытия. Обнаружена линейная функциональная зависимость между характеристиками изнашивания и величиной дендритного параметра, что можно использовать как критерий износостойкости покрытий.

https://elibrary.ru/item.asp?id=41429931

25. 043699
Бабенцова Л.П., Анциферова И.В. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ//Технология машиностроения. 2018. № 5. С. 15-19.

Технологии аддитивного производства стоят на пороге новых открытий. Еще недавно вопрос об их практическом применении не стоял так глобально. Быстрое изготовление детали, без траты средств на изготовление оснастки и литьевых форм является переходом к новой революции 21 века. Технология 3D-печати позволила создавать изделия, изменяя только параметры в цифровой модели. В этой работе рассмотрен процесс получения изделий методом селективного лазерного спекания.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36308311

26. 040474
Балякин А.В., Деменок В.А., Курбатов В.П. ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ ФРЕЗЕРОВАНИЕМ НА ПОВЕРХНОСТНЫЙ СЛОЙ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ20, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ//Современные наукоемкие технологии. 2018. № 6. С. 14-19.

Детали и узлы современных газотурбинных двигателей и установок становятся всё сложнее и совершеннее, используемые в них материалы характеризуются прочностью, высокотемпературной стойкостью и повышенными требованиями к износостойкости. Использование новых материалов требует, среди прочего, разработки соответствующих технологий производства, т.к. оборудование и инструмент становятся дороже, требования к срокам и качеству изготовления все выше, коэффициент использования материала стремится к единице. Аддитивные технологии становятся основной альтернативой производства компонентов ГТД, переходящей к цифровой технологии производства, создающей сквозной цикл проектирования и производства. Наибольшее развитие на сегодняшний день получили методы селективного лазерного сплавления и технологии прямого лазерного спекания порошковых металлических композиций, увязывающих операции в единый производственный параллельный процесс. Авторы показывают влияние механической обработки фрезерованием на поверхностный слой образца из титанового сплава ВТ20, полученного методом прямого лазерного выращивания. В статье описывается проведение эксперимента, используя механическую обработку, и полученные результаты. Микроструктура полученных образцов представляет собой мелкозернистую структуру с мартенситными образованиями, проанализированы результаты измерений составляющих сил резания, микротвёрдости до и после механической обработки, наименьшая шероховатость поверхности обработанного образца наблюдается при t = 0,3 мм, V = 80 м/мин и F = 0,05 мм/зуб.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35197328

27. PDF
Барабонова И.А., Раткевич Г.В., Афанасьева Л.Е. ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА КОМПОЗИЦИОННОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ//НАУКА СЕГОДНЯ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ. материалы международной научно-практической конференции: в 3 частях. 2017. С. 11-12.

Проведены металлографические исследования композиционного сплава системы Ni-Cr-B-Si-Fe/WC, наплавленного с помощью многоканального СО2 лазера.

https://elibrary.ru/item.asp?id=32502891

28. 042840
Барзов А.А., Галиновский А.Л., Голубев Е.В., Илюхина А.А., Коберник Н.К., Зарубина О.В. АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗАННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ФИЗИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ АДДИТИВНЫХ И УЛЬТРАСТРУЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ//Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2018. № 3 (329). С. 73-81.

Предполагается формализованный подход к анализу синергетического повышения возможностей прогрессивных производственных технологий, основанный на количественном определении их взаимосвязанности. На примере характерной и весьма популярной в настоящее время аддитивной технологии - селективного лазерного сплавления и ультраструйной обработки материалов установлена их достаточно тесная взаимосвязанность, обеспечивающая расширение их функциональных возможностей при решении конкретных конструкторско-технологических задач. Показано, что важное значение имеет взаимодополнение и взаимосвязанность современных технологий, прежде всего в части их совместной комплексной реализации в сфере инновационных областей развития техники и технологий. При этом отмечено, что у ряда традиционных технологий, таких как ультраструйная обработка материалов, по-прежнему не раскрыт их научно-практический потенциал, который позволяет расширить их области применения в машиностроении и смежных отраслях.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35511712

29. 044422
Бирюков В.П. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ И СОСТАВА ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ПОКРЫТИЙ//Фотоника. 2018. Т. 12. № 5 (73). С. 486-494.

Лазерная наплавка металлокерамических порошков на крупногабаритные изделия придает их поверхностям новые антифрикционные свойства. Определены предельные значения плотности лазерной энергии, при которых происходит выгорание легирующих элементов и начинается снижение износостойкости. Разработана методика оценки коэффициента износостойкости на базе метода склерометрирования.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35511622

30. 044422
Бирюков В.П., Базлова Т.А. ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА АНТИФРИКЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛЬ//Фотоника. 2019. Т. 13. № 2. С. 170-177.

Поверхности изделий, работающих в жестких климатических условиях, должны обладать коррозионной стойкостью, трибологическими характеристиками и высокими механическими свойствами. Этим задачам отвечают методы наплавки медных сплавов на сталь, обзор которых представлен в статье. Разработана технология лазерной наплавки антифрикционных покрытий на основе меди порошковым материалом ПР-БрАМц 9-2. Представлены параметры процесса.

https://elibrary.ru/item.asp?id=39212668

31. 044812
Бирюков В.П., Базлова Т.А. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОКРЫТИЙ С ДОБАВКАМИ НАНОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ КАРБИДОВ ПРИ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКЕ//Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2020. № 2. С. 73-80.

Представлены результаты отечественных и зарубежных исследований по лазерной наплавке покрытий, содержащих упрочняющие карбидные фазы, а также металлографических и трибологических исследований покрытий порошками сплава системы Ni-Cr-B-Si, в том числе с добавлением нанодисперсных частиц карбидов титана и вольфрама. Определены значения коэффициента износостойкости (Kи) покрытий при испытании на абразивное изнашивание по схеме Бринелля-Хаворта. Использование Kи позволило определить коэффициент С при склерометрировании покрытий, зависящий от твердости покрытия, режимов обработки и добавки твердых частиц. Установлено, что на величину С влияет ряд факторов: скорость обработки, плотность подводимой мощности излучения лазера, глубина проплавления основы, наличие и содержание карбидной фазы. Чем выше глубина проплавления, тем ниже износостойкость покрытия, что связано с перемешиванием материала основы и наплавляемого покрытия. Введение наночастиц карбида вольфрама в количествеот 3 до 7 % позволило повысить износостойкость покрытия в 1,5-2,0 раза по сравнению с наплавленным порошковым покрытием из сплава ПР-НХ15СР2 и в 4,6-7,1 раза по отношению к материалу основы - стали 40Х. Микротвердость исходного порошкового покрытия составила 6400-6600 МПа, а с введением в него карбидов она возрастает. Так, при содержании WC 7 % в покрытии микротвердость достигает 7620-9160 МПа. Положительные результаты наплавки получены при плотности энергии излучения до 50 Вт·с/мм2, однако при дальнейшем ее увеличении происходят выгорание легирующих элементов и диссоциация карбидов.

https://elibrary.ru/item.asp?id=43091175

32. 047346
Бирюков В.П., Принц А.Н., Савин А.П., Старостин Д.А., Клеветов Д.В. ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ МЕДИ НА СТАЛЬ//Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2019. № 7. С. 105-108.

В работе рассмотрен процесс наплавки порошка на основе меди на образцы стали 40Х с применением излучения непрерывного СО2-лазера. Показано, что коэффициенты трения составляют 0,014-0,021 при испытании образцов наплавленных сканирующим лучом, что в два раза ниже, чем на образцах из литой бронзы. Исследовано влияние поперечных колебаний луча на качество и производительность процесса наплавки. Показано, что при частоте сканирования луча 224Гц производительность наплавки повышается в 1,53 раза.

https://elibrary.ru/item.asp?id=41442688

33. PDF
Бояршинов М.Г., Донгаузер К.А., Бекмансуров М.Р. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ В АДДИТИВНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ ЛАЗЕРНОЙ ПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКИ//Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2022. № 68. С. 30-37.

Рассматривается моделирование напряженно-деформированного состояния изделий при лазерной порошковой наплавке на примере ступенчатого трубчатого образца. Для калибровки модели был проведен ряд экспериментов с использованием присадочного порошка фракционного состава 40-80 мкм. При лазерной порошковой наплавке образцов проводилось двухточечное термометрирование, необходимое для последующей калибровки температурной задачи. Наплавка порошка проводилась в один слой с паузами между наплавленными дорожками согласно режимам наплавки. В качестве защитного газа были использованы гелий и аргон. Создание прикладного инструмента предварительной численной оценки коробления и остаточных напряжений в заготовках, деталях и сборочных единицах перед проведением ремонтных технологических операций методом порошковой лазерной наплавки, позволяющим проводить оперативные приближенные расчеты, было основной задачей работы. В модели рассматривался метод element birth/death, позволяющий реализовать появление тел наплавки и являющийся наиболее удобным в данном случае. Моделирование короблений проводилось путем разделения наплавляемой части на дорожки, которые, в свою очередь, делятся на тела наплавки. Следующим этапом служит нагрев и охлаждение каждого элементарного тела по траектории наплавки, взамен моделирования перемещающегося источника тепла. Командные вставки позволяют регулировать траекторию наплавки с помощью автоматической нумерации элементарных тел. Предложенная методика позволяет быстро препроцессировать задачу и получить достаточно точные результаты расчета за короткое время. Проводилось сравнение результатов моделирования и реальной лазерной порошковой наплавкой. Верификация разрабатываемой модели была произведена с помощью оцифрованной внешней поверхности существующих экспериментальных образцов после наплавки. Расчеты показывают достаточную вычислительную точность модели, однако использование высокотемпературных свойств материала порошка позволит уменьшить погрешность вычислений.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48658893

34. 044422
Вильданов А.М., Бабкин К.Д., Земляков Е.В., Гущина М.О. ВЛИЯНИЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПРЯМОМ ЛАЗЕРНОМ ВЫРАЩИВАНИИ//Фотоника. 2019. Т. 13. № 6. С. 518-523.

В настоящее время аддитивные технологии являются одними из самых динамично развивающихся методов получения изделий. Наибольший интерес вызывает технология высокоскоростного прямого лазерного выращивания (ВПЛВ), когда в зону воздействия лазерного излучения подается газопорошковая смесь, в результате образуется ванна расплава, а после затвердевания - наплавочный валик. Так появляется возможность изготавливать трехмерные изделия со сложной геометрией с высокой производительностью. В современном авиационном двигателестроении существует множество элементов, которые предпочтительнее изготавливать технологией ВПЛВ, в частности, крупногабаритные изделия столщиной стенки > 3 мм, материал Втб. В процессе работы было выявлено, что с Гауссовым распределением пучка в тонкостенных элементах образуются несплавления по краям. Данные дефекты являются концентраторами напряжений и значительно снижают механические свойства изделий. Основными требованиями к данным деталям являются высокие эксплуатационные свойства, а именно - минимизация пор, отсутствие трещин и несплавлений как между слоями, так и по краям стенок, низкая шероховатость поверхности, чтобы уменьшить последующую механическую обработку.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41117900

35. 03596X
Вознесенская А.А., Жданов А.В., Кочуев Д.А., Морозов В.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОРФОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТИ ПОРОШКА НА ЭНЕРГИЮ ОПЛАВЛЕНИЯ ПРИ СЕЛЕКТИВНОМ ЛАЗЕРНОМ СПЕКАНИИ//Научно-технический вестник Поволжья. 2017. № 6. С. 95-98.

В работе осуществлено селективное лазерное спекание алюминиевых порошков различного гранулометрического состава, которые были получены путем совместной механической активации материала матрицы и частиц наполнителя. Проведен анализ исходного материала, распределения частиц по размерам и морфологии поверхности частиц порошка. Исследована зависимость влияния морфологии гранул порошка и энергии, затрачиваемой на оплавление участка порошкового материала, на качество получаемых объемных образцов.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32245636

36. 044583
Геращенков Д.А., Быстров Р.Ю., Кузнецов П.А., Геращенкова Е.Ю., Макаров А.М., Маркова Ю.М., Анисимов А.В. ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОГО НИКЕЛЕМ СЛОЯ НА ПОВЕРХНОСТИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ И ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ//Вопросы материаловедения. 2021. № 4 (108). С. 138-148.

Представлены результаты исследования высоколегированного никелем коррозионно-стойкого слоя, нанесенного на поверхность низкоуглеродистой экономнолегированной стали. Формирование слоя осуществляется в два этапа - на первом этапе методом «холодного» газодинамического напыления наносится прекурсорное покрытие, на втором при воздействии лазера формируется легированный слой. Исследованы состав и свойства легированного никелем слоя на поверхности низкоуглеродистой стали.. Результаты рентгеноструктурного фазового анализа свидетельствуют об образовании в сформированном слое ГЦК решетки твердого раствора и интерметаллида Ni3Fe.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47741721

37. 011556
Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Егоркин В.С., Машталяр Д.В., Гнеденков А.С., Вялый И.Е., Надараиа К.В., Имшинецкий И.М., Никитин А.И., Субботин Е.П., Кульчин Ю.Н. ПРОТИВОКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА МАГНИЯ, ПОЛУЧАЕМОГО ЛАЗЕРНОЙ ПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКОЙ//Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2018. № 5 (201). С. 103-112.

Представлены результаты исследования морфологии, состава, электрохимических и механических свойств защитных, в том числе композиционных, покрытий на магнии, полученном по технологии лазерной порошковой наплавки. Установлено, что использование аддитивной технологии для формирования материала не требует корректировки электрических режимов проведения плазменного электролитического оксидирования, разработанных для деформируемых сплавов магния. Сформированные защитные покрытия существенным образом увеличивают стойкость формируемых образцов к коррозии в 3%-м растворе NaCl и дают перспективу использования магниевых сплавов в качестве резорбируемых материалов для персонализируемой имплантационной хирургии.

https://elibrary.ru/item.asp?id=44727834

38. 006793
Гохфельд Н.В., Филиппов М.А., Коробов Ю.С., Эстемирова С.Х., Морозов С.О. ОСОБЕННОСТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕТАСТАБИЛЬНОГО АУСТЕНИТА В МАРТЕНСИТ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКЕ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ 60CR7TIAL//Физика твердого тела. 2021. Т. 63. № 12. С. 1967-1973.

Наплавки порошковой проволоки Fe-Cr-C-T-Al были выполнены лазерным, дуговым и гибридным методами. Лабораторные испытания показали, что наплавленные слои сильно различаются по износостойкости. Для выявления причин были проведены исследования металлографическим, рентгеноструктурным и дюрометрическим методами. Анализ результатов исследований показал, что причиной является разница в скоростях охлаждения наплавленного металла в диапазоне 1100-800 K. Это различие приводит к возможности образования метастабильной аустенитной структуры, что, в свою очередь, влияет на износостойкость наплавленных слоев.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46652148

39. PDF
Деменок В.А., Шаронов В.О., Балякин А.В. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ НАПЛАВЛЕННЫХ СЛОЁВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ, НА КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ//Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. 2017. № 2 (41). С. 370-375.

Исследована коррозионная стойкость образцов, изготовленных путем прямого лазерного выращивания (DLD) металлических порошков. Получение качественных оценок характеристик свойств объектов. Установление сопротивляемости коррозии образцов, получаемых сплавлением металлических порошков.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29245091

40. 009927
Дубров А.В., Мирзаде Ф.Х., Дубров В.Д., Панченко В.Я. ТЕПЛОПЕРЕНОС И ТЕРМОКАПИЛЛЯРНАЯ КОНВЕКЦИЯ В ПРОЦЕССЕ ЛАЗЕРНОГО НАНЕСЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ДЛЯ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ//Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2018. № 1. С. 65-75.

Рассматриваются макропроцессы теплопереноса и термокапиллярной конвекции при прямом лазерном нанесении металлов с коаксиальным вводом порошков. Исследование проводится на основе 3D-математической модели, включающей в себя самосогласованные уравнения эволюции свободной поверхности, переноса энергии и гидродинамики с учетом добавления частиц порошка в зону термокапиллярной конвекции при прямом лазерном нанесении металлов. Рассматриваемые процессы относятся к базовым, лежащим в основе лазерных аддитивных технологий, определяющим микроструктурные свойства и качество синтезируемых деталей. При численном решении конвективно-диффузионных уравнений используется метод конечных объемов. Расчеты проведены для термокапиллярной конвекции порошка стали H13. Исследовано влияние характеристик лазерного излучения (мощность, скорость сканирования, распределение интенсивности в пучке) и скорости потока массы порошка на поля температуры и структуру конвективных течений расплава (в том числе на максимальную скорость расплава), а также на геометрические характеристики (высоту, ширину) формируемого объекта.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32278629

41. PDF
Дудихин Д.В., Сапрыкин А.А. ПРИМЕНЕНИЕ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОРОШКА//Технологии и материалы. 2017. Т. 1. С. 13-19.

В данной статье рассмотрены основные методы производства специализированных металлических порошков для аддитивных технологий. Проведен краткий обзор принципов работы атомизаторов, с выделением основных недостатков. Был предложен альтернативный метод производства специализированного металлического порошка для аддитивных технологий - плазменная обработка. Описана методика проведения эксперимента плазменной обработки стандартных металлических порошков меди и ниобия. По результатам проведенного исследования были сделаны выводы о возможности применения плазменной обработки для оптимизации формы частиц порошка.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29010798

42. 044422
Еремеев А.Д., Волосевич Д.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ НАПЛАВОЧНЫХ ВАЛИКОВ ПРИ ЛАЗЕРНОМ ВЫРАЩИВАНИИ ИЗ ПОРОШКА СПЛАВА ALSI10MG//Фотоника. 2021. Т. 15. № 7. С. 558-567.

В статье описана методика изготовки технических образцов AlSi10Mg методом лазерной наплавки. Изучено влияние структуры и дефектов на механическую прочность данного сплава при производительности процесса в 1 кг / ч и 1,5 кг / ч. Приведены механические испытания для выращенных образцов. С уменьшением мощности лазерного излучения наблюдалось уменьшение дендритных ячеек структуры с 204 мкм до 46 мкм. На образце с увеличенными ячейками структуры и наличием дефектов наблюдалось существенное понижение механической прочности поперечных образцов.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47282535

43. 045389
Затока А.Е., Дробот Д.В., Мерчев С.П., Невежин С.В., Герасимов А.С., Ронжин Д.А. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ НА СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ NICRBSIС-WC//Тонкие химические технологии. 2018. Т. 13. № 4. С. 58-66.

В работе исследовано влияние технологических параметров лазерной наплавки на толщину твердосплавных композитных покрытий со схожей по составу и свойствам матрицей NiCrBSiС и разным типам упрочняющих включений (сферические карбиды вольфрама WC и карбиды вольфрама из отходов твердосплавного производства). Особое внимание обращено на физико-механические и служебные свойства композитов, в частности, твердость и стойкость к абразивному износу. Установлено, что толщина твердосплавных композитных покрытий возрастает с увеличением мощности лазера и расхода транспортирующего газа, а также с уменьшением скорости и шага наплавки. Выявлено, что при добавлении 50% масс. WC-матрица имеет меньшие значения твердости: 540-560 HV, что позволяет получать структуру твердосплавных композитных покрытий без трещин, тогда как при добавлении 80% масс. WC твердость матрицы твердосплавных композитных покрытий повышается до 670 HV и структура покрытий без трещин не обеспечивается. Износостойкость композитов NiCrBSiС-WC, как и склонность к трещинообразованию, увеличивается с ростом процентного содержания карбида вольфрама. Отмечено, что износостойкость покрытия, полученного из порошка Техникорд 655-СЛ с упрочнением карбидом вольфрама из отходов твердосплавного производства, сопоставима с таковой для покрытий с добавлением сферического карбида вольфрама Tekmat WC-125. Покрытия из композитов NiCrBSiС-WC, полученные методом лазерной наплавки, позволяют повысить ресурс оборудования телеметрических систем. Удается предотвратить истирание и обеспечить срок службы контактных площадок резистивиметра до 500 ч.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35630240

44. PDF
Иванов И.М., Родин П.С., Завалов Ю.Н., Франгулов С.В., Дубров А.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРИСТОСТИ МАТЕРИАЛА В ТЕХНОЛОГИИ ЛАЗЕРНОГО НАНЕСЕНИЯ МЕТАЛЛА С УЧЁТОМ ЭНЕРГОВКЛАДА ПО ДАННЫМ АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЙ//International Journal of Professional Science. 2020. № 12. С. 106-113.

Представлены экспериментальные результаты исследования пористости материала, формируемого в процессе лазерного нанесения металла. Эксперименты проводились с использованием порошка аустенитной нержавеющей стали ПР-Х18Н9 при различных значениях технологических параметров. Пористость образцов исследовалась с помощью анализа изображений поперечных шлифов образцов. Приведена зависимость средней пористости образцов от энергии лазерного излучения, приходящейся на единицу поверхности.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44706976

45. 03571X
Ишкиняев Э.Д., Быковский Д.П., Иванов А.А., Щекин А.С., Сергеев К.Л., Петровский В.Н., Мурзаков М.А., Ушаков Д.В., Панов Д.В. ПРЯМОЕ ЛАЗЕРНОЕ ВЫРАЩИВАНИЕ ОБЪЕКТОВ ИЗ ГРАДИЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТВОРИМЫХ ПОДДЕРЖЕК//Ядерная физика и инжиниринг. 2018. Т. 9. № 4. С. 340-345.

В работе представлен метод химического и электрохимического растворения поддерживающих конструкций в деталях из нержавеющей стали 316L, полученных методом прямого лазерного выращивания. При помощи создания градиентной структуры с использованием порошков различных составов, можно управлять локальными областями протравливания материала в кислоте. Для выращивания поддержек был подобран порошок, который легко растворяется в азотной кислоте, в то время как сталь 316L обладает высокой стойкостью по отношению к ней. После этого поддержки были удалены с использованием некоторых технологий, позволяющих ускорить процесс травления.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41320301

46. 03571X
Ишкиняев Э.Д., Петровский В.Н., Польский В.И., Джумаев П.С., Сергеев К.Л., Щекин А.С., Панов Д.В., Ушаков Д.В. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ//Ядерная физика и инжиниринг. 2019. Т. 10. № 3. С. 233-237.

В работе представлены результаты механических испытаний на разрыв и микротвердость образов, полученных из порошка нержавеющей стали марки 316L методом прямого лазерного выращивания. Прочностные характеристики наплавленных образцов лучше, чем у прокатных, полученных традиционным способом. Наблюдается снижение прочности и повышение пластичности материала с увеличением мощности лазерного излучения при наплавке. Полученные зависимости объясняются на основе анализа микроструктуры. Обнаружено, что твердость наплавок заметно выше материала подложки соответствующего состава. Это является следствием закалки каждого слоя при наплавке следующего и появления в объеме образцов наноразмерных сферических включений, представляющих из себя оксиды металлов, входящих в состав порошка. Плотность данных частиц влияет на общую твердость материала и зависит от подаваемой мощности излучения. Правильным подбором технологических параметров процесса выращивания можно модифицировать отдельные свойства материала для различного применения.

https://elibrary.ru/item.asp?id=44154423

47. PDF
Киляшова Л.А., Демина Т.С., Минаев Н.В., Попырина Т.Н., Чурбанов С.Н., Минаева С.А., Grandfils C., Акопова Т.А., Тимашев П.С. ПОВЕРХНОСТНО-СЕЛЕКТИВНОЕ ЛАЗЕРНОЕ СПЕКАНИЕ: ОТ МИКРОЧАСТИЦ ДО 3D СТРУКТУР//Гены и Клетки. 2019. Т. 14. № S. С. 109.

ПОВЕРХНОСТНО-СЕЛЕКТИВНОЕ ЛАЗЕРНОЕ СПЕКАНИЕ: ОТ МИКРОЧАСТИЦ ДО 3D СТРУКТУР

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42333920

48. 045374
Климова-Корсмик О.Г., Гущина М.О., Шальнова С.А., Головин П.А. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ//Титан. 2019. № 3 (65). С. 8-15.

Аддитивная технология прямого лазерного выращивания является перспективной для изготовления крупногабаритных сложнопрофильных изделий для авиационной промышленности. Использование аддитивных технологий позволяет значительно снизить затраты, ускорить цикл производства и получить бионический дизайн изделий. На данный момент необходима тщательная отработка параметров процесса прямого лазерного выращивания. Данная работа посвящена вопросам исследования структуры и свойств, а также влияния постобработки на качество выращенных изделий.

https://elibrary.ru/item.asp?id=42604562

49. 042840
Колосовский А.М. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОТВЕТСТВЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЙ//Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2020. № 5 (343). С. 46-54.

В статье рассмотрены новые технологии производства, ремонта ответственных деталей машин, а также материалы, применение которых позволяет обеспечить высокий уровень надежности, долговечности и других важных эксплуатационных характеристик боевой техники. Показано, что актуальным и многообещающим направлением в сфере создания высокоэффективных покрытий (как и технологий их нанесения) с высокими физико-механическими свойствами ответственных деталей механизмов и машин является лазерное нанесение и спекание нанопорошков, другие передовые электрофизические методы формирования покрытий с уникальными свойствами

https://elibrary.ru/item.asp?id=44461916

50. 042841
Колосовский А.М., Тристанова Е.Б., Черкашина Е.Ф. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ЛАЗЕРНЫХ МЕТОДОВ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ИНСТРУМЕНТА//Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2021. № 1 (345). С. 53-59.

В статье предложен анализ развития лазерных и комбинированных на основе использования лазерного излучения методов упрочнения ответственных деталей машин и инструмента. Показано, что актуальным и многообещающим направлением в сфере повышения эксплуатационных характеристик контактных поверхностных слоев деталей машин, создания высокоэффективных покрытий (как и технологий их нанесения) с высокими физико-механическими свойствами ответственных деталей является комбинирование лазерного излучения и других передовых технологических методов формирования контактных поверхностей деталей машин и инструмента с уникальными физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

https://elibrary.ru/item.asp?id=44840594

51. PDF
Куц В.В., Меркулов В.С., Гречухин А.Н. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА АДДИТИВНОГО ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕГКОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО МАЛОМОЩНОГО ЛАЗЕРА//Известия Юго-Западного государственного университета. 2020. Т. 24. № 4. С. 8-17.

Цель исследования. Аппробация способа аддитивного формирования легкоплавких материалов, с применением твердотельного (иттербиевого) лазера низкой мощности (максимальная мощность 50 Вт). Проведены серии экспериментов, в результате которых были получены элементы режима формообразования, обеспечивающие формообразование изделий без полного расплавления материала построения с сохранением формы заготовки. Таким образом, была подтверждена возможность использования данного типа оборудования для формообразования аддитивным способом изделий из легкоплавких материалов, что является основой для дальнейших исследований на других материалах, а также дополнительного применения защитной атмосферы. Методы. Для проведения экспериментов были применены методы планирования эксперимента и обработки экспериментальных данных. Результаты. Подтверждена возможность использования лазера низкой мощности для поставленных задач. Получены диапазоны значений режимов формообразования, которые обеспечивают формирование аддитивным способом изделий из легкоплавких материалов методом частичного оплавления. Заключение. Проведенные экспериментальные исследования показали возможность применения твердотельного лазера низкой мощности для формообразования аддитивным методом изделий из легкоплавких материалов. Использование результатов данного исследования позволит проводить дальнейшие разработки формообразования аддитивным методом других металлов (таких, как медь или алюминий), для которых необходимо модернизировать оборудование в части создания защитной атмосферы в зоне расплава, а также увеличения мощности лазера.

https://elibrary.ru/item.asp?id=44630195

52. 046273
Левин В.А., Зингерман К.М., Крапивин К.Ю., Рябова О.А., Кукушкин А.В. МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА ПРИ СЕЛЕКТИВНОМ ЛАЗЕРНОМ СПЕКАНИИ С УЧЕТОМ БОЛЬШИХ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ//Ученые записки Казанского университета. Серия: Физико-математические науки. 2019. Т. 161. № 2. С. 191-204.

Предложена математическая модель формирования микроструктуры материала в процессе селективного лазерного спекания. Модель основана на расчете напряженно-деформированного состояния представительного объема порошка, содержащего несколько частиц, в результате их контактного взаимодействия, вызванного силами поверхностного натяжения. При моделировании предполагается, что частицы состоят из упругопластического материала, свойства которого описываются ассоциативной моделью Друкера - Прагера с упрочнением, и учитываются нелинейные эффекты, обусловленные большими деформациями. Модель позволяет определить форму частиц в деформированном состоянии и форму пор. Приведены результаты численного решения задачи о контактном взаимодействии двух первоначально сферических частиц порошка. В качестве исходных данных при расчетах заданы перемещения центров частиц под действием сил поверхностного натяжения. Расчеты выполнены методом конечных элементов. Интегрирование уравнения течения проведено по неявной обратной схеме Эйлера. При расчете контактного взаимодействия используется mortar-метод. Приведены распределение контактных напряжений по поверхности частиц порошка и распределение пластических деформаций по Мизесу в сечении этих частиц. Исследована зависимость радиуса зоны контакта от перемещений центров частиц при контакте и параметра материала, характеризующего зависимость пластического течения от давления.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41296512

53. PDF
Малов И.Е. АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПРЕСС-ФОРМ//Сварочное производство. 2021. № 5. С. 44-48.

Показана актуальность создания конформных каналов охлаждения с медными внутренними стенками в пресс-формах для переработки термопластов. Представлены результаты исследования, направленного на получение качественного соединения слоев инструментальной стали и меди методом коаксиальной лазерной наплавки.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46185644

54. 004251
Масайло Д.В., Орлов А.В., Игошин С.Д. ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ЖАРОПРОЧНОГО НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА, ПОЛУЧЕННОГО ГАЗОПОРОШКОВЫМ ПРЯМЫМ ЛАЗЕРНЫМ ВЫРАЩИВАНИЕМ//Металловедение и термическая обработка металлов. 2018. № 11 (761). С. 42-47.

Исследован и оптимизирован газопорошковый поток в зависимости от скорости защитного и транспортирующего газа. Проанализировано влияние различных режимов термической обработки на структуру и фазовый состав сплава. Отработан режим получения компактных образцов из жаропрочного никелевого сплава Inconel 625 газопорошковым прямым лазерным выращиванием.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36574815

55. 045088
Назаров А.П., Скорняков И.А., Денисов А.С., Егоров П.Е. АДДИТИВНАЯ УСТАНОВКА С СИСТЕМОЙ КОНТРОЛЯ ЮСТИРОВКИ УСТРОЙСТВА НАНЕСЕНИЯ СЛОЕВ ПОРОШКА ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭФИРКЕТОНА//Естественные и технические науки. 2017. № 10 (112). С. 72-79.

В данной работе представлена конструкция первой в России аддитивной установки с системой контроля юстировки устройства нанесения слоев порошка для селективного лазерного спекания ма- териалов на основе полиэфиркетона.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30525744

56. 035813
Назаров А.П., Скорняков И.А., Шишковский И.В. УСТАНОВКИ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛИМЕРОВ//Вестник МГТУ "Станкин". 2018. № 4 (47). С. 47-51.

Представлена оригинальная конструкция аддитивной установки для селективного лазерного спекания высокотемпературных полимерных материалов (в том числе и материалов на основе полиэфиэфиркетона). Описаны основные контуры охлаждения. Описаны эксперименты, проводимые при пуско-наладке установки.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36815100

57. PDF
Нефедова Л.А., Лепехин А.А. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА В КОНТЕКСТЕ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ//Перспективы науки. 2018. № 12 (111). С. 50-54.

Промышленность переживает быстрые преобразования на международном уров- не, характеризующиеся либерализацией глобальных рынков, повышенной мобильностью людей и капитала и постоянными требованиями к использованию возможностей быстроразвивающих- ся технологий, чтобы быстро повысить ценность продуктов и услуг. Концепция цифрового про- изводства является новым трендом развития производственных предприятий в контексте цифро- вой трансформации бизнеса. Переход к цифровизации производственных процессов зависит от огромного количества факторов организационного и технологического развития предприятий. Цель работы - рассмотреть технологическое развитие производства за счет внедрения аддитивных технологий и определить потенциал цифровизации предприятий, внедряющих эту технологию. Методологической основой исследования является анализ литературы по проблеме исследования, обобщение и систематизация данных. Результатом исследования является выявление тенденций расширения использования аддитивных технологий в процессе цифровой трансформации произ- водственных предприятий.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37283832

58. 003723
Низьев В.Г., Хоменко М.Д., Мирзаде Ф.Х. ПЛАНИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ГИДРОДИНАМИКИ И ГЕОМЕТРИИ ТЕПЛООТВОДА ДЕТАЛЕЙ//Квантовая электроника. 2018. Т. 48. № 8. С. 743-748.

Разработана гидродинамическая модель, позволяющая планировать процесс лазерной наплавки, учитывая специфику теплоотвода деталей. Для прямого моделирования процесса используется открытый пакет вычислительной гидродинамики OpenFoam. Рассмотрены типичные ситуации теплоотвода при создании трехмерных деталей: наплавление на массивную подложку, на край массивной детали и на тонкую стенку. Найдены режимы управления мощностью лазерного излучения при изменении условий теплоотвода. Показана возможность качественной наплавки при малых радиусах разворота.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35659247

59. 045425
Перевертов В.П., Андрончев И.К., Семочкина И.Ю. КАЧЕСТВО УПРАВЛЕНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫМИ ТЕХНОЛОГИЯМИ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ В "УМНЫХ" ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМАХ//Надежность и качество сложных систем. 2019. № 4 (28). С. 102-111.

Актуальность и цели . «Умная» производственная система (УПС) представляет собой сложную, турбулентную систему, составными элементами которой являются гибкие производственные системы (ГПС) и модули (ГПМ) на основе альтернативных технологий (традиционные и аддитивные). Одним из основных направлений УПС являются аддитивные технологии (АТ) - технологические процессы послойного синтеза металлических, металлокерамических и наноструктурированных порошковых композиций, которые применяются с традиционными технологиями в современной индустрии. Основной тренд этих исследований заключается в создании технологий (как традиционных, так и аддитивных) на основе высокопроизводительных лазерных и плазменных систем для спекания, сплавления, формообразования деталей (заготовок) из металлопорошковых композиций c контролем параметров технологическими бесконтактными, быстродействующими датчиками, входящими в системы контроля, диагностики и адаптивного (интеллектного) управления технологиями, обеспечивающих надежность оборудования и качество продукции. Материалы и методы. В сложной, динамичной транспортной системе (железнодорожный, авиационный, автомобильный, речной, морской) одним из важных элементов является железнодорожный транспорт со своими инновационными технологическими процессами развития и управления, включая факторы надежности и качества работ и услуг. Основным преимуществом аддитивной технологии (АТ) перед традиционной является то, что «послойное выращивание» трехмерных изделий (деталей) по компьютерной модели в автоматизированном режиме сокращает время на их внедрение за счет исключения промежуточных стадий изготовления инструментальной, штамповой, литейной оснастки; отсутствия дефектов при заготовительном производстве, приводящем к отказам и снижению трудоемкости окончательной обработки материалов резанием (ОМР). Исследования теории интерсубъектной надежности (ТИН) относятся к инновационным технологиям, потому что полученная новая продукция должна отвечать стандартам ИСО путем создания и внедрения УПС на базе ГПС с цифровым моделированием формоизменения заготовок (деталей) и использованием традиционных и аддитивных технологий (3D-технологии). Результаты. Разработка теории интерсубъективной надежности (ТИН) применительно для обеспечения надежности и качества сложных производственных систем железнодорожного транспорта на основе ГПС и ГПМ, в качестве базовых элементов УПС, с выделением системы адаптивно-диагностического (интеллектного) управления, позволяющих контролировать и диагностировать параметры технологического процесса и оборудования. Выводы. Высокое качество при изготовлении деталей альтернативными технологиями, а также надежность и безопасность работы как элементов УПС, так и системы в целом невозможно без контроля и диагностики показателей качества продукции c помощью современных методов и средств измерения: лазерные, инфракрасные, волоконно-оптические датчики (сенсоры), включая быстродействующие пьезогидравлические исполнительные устройства и т.д.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41851428

60. 036485
Пескова А.В., Сухов Д.И., Мазалов П.Б. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДАМИ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ//Авиационные материалы и технологии. 2020. № 1 (58). С. 38-44.

Представлен краткий обзор получения изделий методами аддитивных технологий. Проведены исследования исходной металлопорошковой композиции, при которых определены микроструктура, химический и гранулометрический состав. Выполнены металлографические исследования выращенных образцов из титанового сплава ВТ6, полученных методами селективного лазерного сплавления (СЛС), прямого лазерного выращивания (ПЛВ) и селективного электронно-лучевого сплавления (СЭЛС). Кроме того, проведено сравнение с традиционными методами получения изделий.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42457856

61. PDF
Романчук И.А., Голубев В.С., Вегера И.И. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УПРОЧНЯЮЩИХ ПОКРЫТИЙ ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ЛАЗЕРНОЙ И ПЛАЗМЕННО-ПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКЕ//Вестник Барановичского государственного университета. Серия: Технические науки. 2021. № 1 (9). С. 44-53.

В данной работе проведены исследования микроструктуры, качества и ряда физико-механических характеристик сформированных слоев, создаваемых на рабочих поверхностях образцов из конструкционных сталей методами плазменно-порошковой и лазерной наплавки, в том числе при их комбинации. Лазерная наплавка выполнялась с использованием газового СО2-лазера «Комета-2». Основной целью использования в экспериментах плазменно-порошкового метода являлось исследование процесса плазменной наплавки порошковых материалов на стальные, в том числе клиновидные или тонкостенные, изделия с использованием постоянной и постоянно-импульсной плазмы. С использованием лазерной наплавки на основе никелевых самофлюсующихся порошков по предварительно сформированному плазменному подслою показана возможность получения двухслойной композиции необходимой твёрдости с качественной зоной сплавления. Наличие промежуточного плазменного подслоя ~0,3 мм при лазерной наплавке не приводит к существенному изменению поверхностной твёрдости всей композиции «покрытие - основной металл» по сравнению с твёрдостью только одного лазерного слоя той же толщины.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47208061

62. 042639
Рощин М.Н. ФРИКЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ, НАПЛАВЛЕННЫХ ЛАЗЕРОМ//Вестник машиностроения. 2019. № 6. С. 46-48.

Рассматривается лазерная наплавка износостойких покрытий. Приведены технологические режимы наплавки и результаты трибологических испытаний на изнашивание наплавленных покрытий.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=39140560

63. PDF
Рощин М.Н., Мишанова В.Г. ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ УЗЛОВ ТРЕНИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ//Мехатроника, автоматика и робототехника. 2022. № 9. С. 70-72.

Работа посвящена исследованию процесса лазерной наплавки износостойкого композиционного металлокерамического покрытия на сталь 30ХГСА, с учетом его теплофизичеких параметров с упрочняющей фазой ZrO2. Приведена зависимость распределения температуры по глубине покрытия при различных тепловых потоках. На основании проведенных исследований разрабатывается технологический процесс наплавки металлокерамических покрытий.

https://elibrary.ru/item.asp?id=48165603

64. PDF
Рощин М.Н., Мишанова В.Г. ЛАЗЕРНАЯ НАПЛАВКА ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ С ДОБАВКАМИ ЧАСТИЦ ДИБОРИДА ЦИРКОНИЯ//Journal of Advanced Research in Technical Science. 2021. № 23-1. С. 26-29.

В работе проведен численный анализ нагрева и плавления, износостойкого композиционного покрытия эвтектического сплава системы Ni-Cr-B-Si и упрочняющей мелкодисперсной фазой диборида циркония, предназначенного для тяжелонагруженных трибосопряжений. Определены значения теплового потока и время его воздействия, обеспечивающие лучшее качество наплавленного покрытия по сохранению упрочняющей добавки диборида циркония.

https://elibrary.ru/item.asp?id=44847076

65. 00676X
Саврай Р.А. СОПРОТИВЛЕНИЕ РАЗРУШЕНИЮ НАПЛАВЛЕННЫХ ЛАЗЕРОМ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ КОНТАКТНО-УСТАЛОСТНОМ НАГРУЖЕНИИ//Физика металлов и металловедение. 2018. Т. 119. № 10. С. 1070-1078.

Исследована контактная выносливость наплавленных лазером хромоникелевых покрытий системы NiCrBSi с различным содержанием хрома, бора, углерода (в мас. %: ПГ-СР2, содержащее 0.48% C, 14.8% Cr, 2.1% B, и ПГ-10Н-01, содержащее 0.92% C, 18.2% Cr, 3.3% B) и добавками карбидов титана TiC (в количестве 15 и 25 мас. %) и хрома Cr3C2 (в количестве 15 мас. %) при контактно-усталостном нагружении по схеме пульсирующего неударного контакта “шар-плоскость”. Установлено, что контактная выносливость хромоникелевых покрытий с различным химическим составом и дисперсностью структуры определяется их способностью сопротивляться пластической деформации в условиях повторяющегося упругопластического деформирования при механическом неударном контактном воздействии. Показано, что возможно создание композиционных покрытий, содержащих крупные (50–150 мкм) частицы упрочняющих фаз, контактная выносливость которых не будет существенно уступать контактной выносливости покрытий с дисперсными (1–10 мкм) упрочняющими фазами. Проведена оценка способности поверхности покрытий сопротивляться механическому контактному воздействию с использованием данных микроиндентирования. Показано, что метод микроиндентирования (однократное нагружение) может быть использован для определения способности хромоникелевых покрытий выдерживать повторяющиеся контактные нагрузки.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36416392

66. 039867
Саврай Р.А., Коган Л.Х., Макаров А.В., Соболева Н.Н. ОСОБЕННОСТИ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ УСТАЛОСТНОЙ ДЕГРАДАЦИИ НАПЛАВЛЕННОГО ЛАЗЕРОМ КОБАЛЬТХРОМОНИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ ПРИ КОНТАКТНОМ НАГРУЖЕНИИ//Письма о материалах. 2020. Т. 10. № 3 (39). С. 315-321.

Для защитных покрытий усталостное выкрашивание от контактных напряжений является одним из основных видов разрушения поверхности. Поэтому актуальной задачей является изучение контактной выносливости и разработка способов неразрушающего контроля усталостной деградации таких покрытий. Исследована возможность использования вихретокового метода для контроля усталостной деградации при контактном нагружении кобальтхромоникелевого покрытия ПГ-10К-01, полученного методом газопорошковой лазерной наплавки. Показано, что контроль вихретоковым методом усталостной деградации при контактном нагружении покрытия ПГ-10К-01 возможен, однако имеет определенные ограничения вследствие немонотонного изменения показаний вихретокового прибора ? от числа циклов нагружения. При этом с одной стороны, возможен контроль резкого роста размера контактных повреждений, который при данных условиях нагружения происходит при 5 ?104 и 5 ?105 циклов, и обусловлен образованием большого количества периферийных кольцевых трещин в зоне разрушения и соответствующим снижением величины ? вследствие роста удельного электросопротивления покрытия. С другой стороны, возможен контроль достижения определенного числа циклов нагружения в диапазоне 8 ?105 - 1?106, когда показания вихретокового прибора превысят исходные значения. Данный рост величины ? обусловлен уплотнением покрытия в результате залечивания несплошностей и уменьшением его удельного электрического сопротивления. Контроль может проводиться измерениями показаний вихретокового прибора на больших частотах возбуждения вихретокового преобразователя f = 72 -120 кГц. В этом случае степень влияния ферромагнитной стальной основы на показания вихретокового прибора минимальна и анализируются преимущественно поверхностные слои, в которых более интенсивно развиваются процессы трещинообразования, механического наклепа, и уплотнения, оказывающие влияние на физические характеристики покрытия.

https://elibrary.ru/item.asp?id=43823300

67. 00676X
Синчен Ван, Чен Ч., Цинь Л., Чжан М. ЭВОЛЮЦИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ СУПЕРСПЛАВА ИНКОНЕЛЬ 625, ПОЛУЧЕННОГО ПРЯМЫМ ЛАЗЕРНЫМ ОСАЖДЕНИЕМ МЕТАЛЛА//Физика металлов и металловедение. 2021. Т. 122. № 9. С. 963-976.

Изучены микроструктура и механическое поведение суперсплава Инконель 625, изготовленного по аддитивной технологии послойного синтеза методом прямого лазерного осаждения металла (DLMD), а затем подвергнутого термической обработке отжигом при трех различных температурах (1000, 1100, 1200°C). В исследовании объекты цилиндрической формы были изготовлены с помощью мощного импульсно-волнового оптоволоконного лазера, что позволило добиться их высокого качества – без трещин, ошибок упаковки на границах сопряжения или пористости. Для анализа микроструктуры полученных образцов были использованы сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия. Было установлено, что выделение некоторых фаз Лавеса в междендритных областях явилось результатом сегрегации ниобия и молибдена. Для исследования термической стабильности дендритной морфологии были проведены отжиги при температурах от 1000 до 1200°C. Выделились карбиды двух типов: эллипсоидальной формы – карбиды NbC и блочного вида – Nb(Ti)C. Более того, морфология фазы Лавеса изменялась от неправильной формы крупных частиц до мелкодисперсной блочной или стержневидной формы. С повышением температуры отжига от 1000 до 1200°C, указанная фаза Лавеса частичное растворяется в ?-Ni матрице, что приводит к формированию крупных рекристаллизованных зерен. Результаты испытаний на растяжение показали, что после отжига сплав имеет более высокие предел прочности при растяжении и относительное удлинение в сравнении со значениями для образцов после DLMD-синтеза.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46427633

68. 002580
Соболева Н.Н., Макаров А.В. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАПЛАВЛЕННОГО ЛАЗЕРОМ ПОКРЫТИЯ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ//Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2021. Т. 27. № 5. С. 67-77.

Лазерная наплавка, характеризующаяся минимальным тепловым воздействием на подложку, является прогрессивным способом восстановления рабочих размеров деталей, работающих в условиях износа. Покрытия системы Ni-Cr-B-Si могут использоваться в деталях, эксплуатируемых при высоких температурах. Целью работы явилось исследование влияния нагрева и условий последующего охлаждения при проведении высокотемпературной обработки на особенности формирования структурно-фазового состояния покрытия, полученного лазерной наплавкой порошка марки ПГ-СР2 (химический состав, мас.%: 14,8Сr; 2,1B; 2,9Si; 2,6Fe; 0,48С; ост. Ni), и достигаемые при этом свойства (твердость и трибологические характеристики при скольжении по закрепленному абразиву корунду). Образцы с наплавленным слоем подвергали нагреву при температуре 1050 ?С (выдержка 1 ч) с последующим охлаждением в воде (что позволило зафиксировать структурные превращения при высокотемпературном нагреве), на воздухе, в муфельной и вакуумной печах. Показано, что скорость охлаждения при высокотемпературной обработке наплавленного лазером покрытия ПГ-СР2 оказывает значительное влияние на формируемую структуру и свойства. Высокотемпературный нагрев приводит к частичному диффузионному растворению боридов никеля (Ni3B) и карбидов хрома (Cr23C6) в твердом растворе и соответствующему снижению твердости, повышению интенсивности абразивного изнашивания и коэффициента трения. Замедление скорости охлаждения от 1050 °С при охлаждении образцов на воздухе, в муфельной и вакуумной печах приводит к выделению боридов хрома (CrB) и силицидов никеля (Ni3Si), отсутствовавших в структуре наплавленного покрытия. Высокопрочные бориды CrB с твердостью, соответствующей или даже большей твердости абразива корунда, ограничивают развитие механизма микрорезания при абразивном изнашивании. Формируемые при медленном охлаждении в печи крупные карбиды и бориды хрома образуют износостойкие структуры каркасоподобного типа. Это приводит к росту твердости и сопротивления абразивному изнашиванию до уровней, превышающих характеристики исходного наплавленного покрытия.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=47111779

69. 044422
Трасковецкая Д.В. КОНФЕРЕНЦИЯ IX КОНГРЕССА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАТФОРМЫ РФ "ФОТОНИКА": "ЛАЗЕРНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ"//Фотоника. 2021. Т. 15. № 2. С. 122-131.

Представлен краткий обзор научно-технической конференции «Лазерные производственные технологии», которая прошла в рамках IX Конгресса Технологической платформы РФ «ФОТОНИКА». Конгресс сопровождал 15-ю юбилейную Международную специализированную выставку лазерной, оптической и оптоэлектронной техники «Фотоника. Мир лазеров и оптики-2021». Развитие лазерных производственных технологий осуществляется комплексно: в процессах актуализации нормативной базы, создания усовершенствованного оборудования, написания программного обеспечения и математических моделей физико-химических процессов, освоения технологий и получения новых материалов.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45669526

70. PDF
Туричин Г.А., Котов В.С., Барсков В.В., Резникова Р.К. АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В КАЧЕСТВЕ ОСНОВЫ ВНЕДРЕНИЯ ОПЕРАТИВНОГО РЕМОНТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОРАБЛЕЙ И СУДОВ ВМФ//Транспортное дело России. 2021. № 1. С. 144-147.

В статье рассматривается возможность решения проблем эксплуатации кораблей и судов при удалении их от основного места базирования путем применения новейших технологий, особое внимание уделяется устранению отказов и неисправностей элементов энергетических установок. В качестве мероприятий по восстановлению работоспособного состояния предлагается использование аддитивного производства, как основного способа технологического обеспечения оперативных ремонтов. Раскрыты преимущества использования аддитивных технологий, позволяющие сократить временные и материальные затраты на техническое обслуживание и ремонт элементов энергетических установок. Авторами определены наиболее оптимальные технологии 3D-печати с точки зрения практической реализации при нахождении кораблей и судов в море и выполнении оперативного ремонта. В статье подробно описывается термин «оперативный ремонт» и предлагается его классификация. Статья содержит графики, таблицы, примеры из практики сопровождаются фотографиями.

https://elibrary.ru/item.asp?id=45572972

71. 002580
Хакимов А.М., Жаткин С.С., Никитин К.В., Никитин В.И., Деев В.Б. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ЖАРОПРОЧНОГО НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ NI-CR-W-MO//Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2022. Т. 28. № 2. С. 60-70.

Исследовано качество металлопорошковой композиции (МПК) из жаропрочного сплава ЭП648 (система Ni-Cr-W-Mo), применяемой для получения деталей методом прямого лазерного выращивания (DMD-технология). Установлено, что по основным требованиям (химический и гранулометрический составы, чистота, насыпная плотность, текучесть, влажность) МПК соответствует ТУ 136-225-2019. Рассмотрено влияние параметров прямого лазерного выращивания (мощность лазерного излучения, скорость наплавки) на структуру и микротвердость опытных образцов. Наибольшее количество дефектов (скопления мелких усадочных, пор и несплавления) формируется в образце, полученном при мощности лазерного излучения Р = 1000 Вт и скорости наплавки v = 40 мм/с. При этом дефекты имеют максимальные размеры. Наименьшее число дефектов наблюдается в образцах, полученных при Р = 1400 и 1600 Вт и v = 45 и 38 мм/с. В этом случае формируется наиболее однородная структура зон лазерной наплавки из-за полного плавления частиц порошка и растекания расплава. Тем не менее в структуре образца, выращенного при Р = 1600 Вт и v = 38 мм/с, имеются трещины, расположенные по границам субзерен в центре треков наплавки. Их образование вызвано перегревом материала из-за повышенной мощности лазерного излучения и накоплением высоких внутренних напряжений от предыдущих выращенных слоев. Микротвердость образцов, полученных по всем режимам прямого лазерного выращивания, меняется незначительно в пределах 270-310 НV. По результатам проведенных исследований установлено, что наиболее оптимальная структура формируется в образце, полученном при мощности лазера 1400 Вт и скорости наплавки 45 мм/с.

https://elibrary.ru/item.asp?id=48285151

72. 03500X
Хакимов А.М., Жаткин С.С., Щедрин Е.Ю. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ И НЕРЖАВЕЮЩИХ СПЛАВОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЕЙ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ//Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2020. Т. 22. № 2 (94). С. 59-66.

В статье приведено исследование структуры и свойств деталей, полученных по технологии прямого лазерного выращивания (ПЛВ) из металлопорошковых композиций (МПК) нержавеющего ПР-08Х15Н5ДТ и жаропрочного ПР-ХН55В5МБТЮ сплавов. Представлены результаты исследований, выбраны оптимальные режимы при которых в готовой детали образуется минимальное количество дефектов.

https://elibrary.ru/item.asp?id=43120095

73. 002449
Хамидуллин Б.А., Цивильский И.В., Гильмутдинов А.Х. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЛАЗЕРНОЙ НАПЛАВКИ ТИТАНОВОГО ПОРОШКА В ТРЕХМЕРНОМ И ДВУМЕРНОМ ПРИБЛИЖЕНИЯХ//Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2020. № 4. С. 204-208.

Разработана трехмерная двухфазная численная модель процесса лазерной наплавки титанового порошка на титановую подложку. Проведено сравнение с разработанной ранее двумерной численной моделью.

https://elibrary.ru/item.asp?id=44687164

74. 043699
Холопов А.А., Мельникова М.А., Мисюров А.И., Трушников А.Н., Тимошенко В.А. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ СЛОЕВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ И СПЛАВОВ МЕДИ МЕТОДОМ КОАКСИАЛЬНОГО ЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕНИЯ//Технология машиностроения. 2020. № 10. С. 5-11.

В данной работе рассмотрено получение биметаллических медно-стальных структур при формировании основных и переходных слоев при различном процентном содержании медного сплава и нержавеющей стали с использованием лазерного технологического комплекса коаксиального лазерного плавления КЛП-400, изготовленного на малом предприятии МГТУ им. Н. Э. Баумана ООО "Московский центр лазерных технологий". Проведен металлографический анализ структуры выращенных образцов, выявлен ряд особенностей ее формирования в зависимости от количественного соотношения разнородных металлов в порошковой композиции.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44362490

75. 002595
Цветкова Е.В., Базалеева К.О., Чекин И.С., Климова-Корсмик О.Г., Жидков А.С. АЗОТИРОВАНИЕ СТАЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРНЫХ КЛАССОВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДАМИ ЛАЗЕРНЫХ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ//Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2020. Т. 63. № 1. С. 63-70.

Проведен сравнительный анализ диффузионных слоев сталей различного структурного класса, полученных комплексной технологией, включающей в себя лазерную перекристаллизацию порошкового материала и азотирование в тлеющем разряде. Исследованы параметры диффузионных слоев бейнитной 09ХН2МД и мартенситной 25Х13Н2 сталей, синтезированных методом прямого лазерного выращивания, а также аустенитной стали 03Х17Н14М3, полученной селективным лазерным плавлением. В процессе азотирования в тлеющ ем разряде при температуре 540 °С в течение 24 ч в сталях мартенситного и аустенитного классов сформировался диффузионный слой толщиной 140 - 160 мкм, причем в поверхностном слое толщиной примерно 100 мкм значение микротвердости максимально - 800 и 1050 HV0,1 соответственно и практически не изменяется. В бейнитной стали 09ХН2МД диффузионный слой составил 900 мкм, но его микротвердость монотонно убывает с поверхности материала. Методом рентгеновского фазового анализа выявлены упрочняющие фазы в азотированных слоях: в бейнитной стали это ??-нитрид (Fe4N), в мартенситной и аустенитной сталях это ??- и CrN нитриды, причем в аустеинтной стали на поверхности формируется сплошной нитридный слой. Исследовано влияние на параметры диффузионных слоев дополнительной термической обработки, проводимой после лазерной перекристаллизации порошкового материала. Установлено, что, несмотря на уменьшение концентрации дефектов кристаллического строения в структуре после термической обработки, толщина азотированного слоя изменяется слабо. Исследовано влияние пористости объектов аустенитной стали на толщину азотированного слоя. Показано, что варьирование пористости в интервале от 0,5 до 2 % не приводит к изменению толщины диффузионного слоя.

https://elibrary.ru/item.asp?id=42684924

76. 042840
Частухин А.В. ПРИМЕНЕНИЕ РТК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОГО СЕЛЕКТИВНОГО СПЕКАНИЯ//Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2018. № 2 (328). С. 75-82.

Рассмотрена одна из технологийаддитивногопроизводства - прямое лазерноевыращивание. Приведены основные преимущества использования промышленныхроботов для методовпрямого лазерного выращивания при изготовлении и восстановлении изделий. Приведен порядок получения управляющей программы для промышленного робота использующегося в аддитивном производстве. Данный порядок рассчитан на применением CAM (computer-aided manufacturing) системы.Рассмотрен пример получения управляющей программы для промышленного робота KUKA KR-15 с применением специализированного программного обеспечения. В примере пошагово показан процесс расчетауправляющей программы от момента добавления 3D модели в систе программы с применением постпроцессора системы управления роботому SprutCAMдо момента генерации

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35511683

77. 044422
Чухланцев Д.О., Умнов В.П., Мальцев В.В., Шипихин Д.А. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ВЫСОКОАВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС НА БАЗЕ МНОГОЛУЧЕВОГО ЛАЗЕРА//Фотоника. 2020. Т. 14. № 6. С. 482-491.

Представлен лазерный комплекс с шестилучевым электроразрядным лазером. Лазерная система разработана в компании «ТермоЛазер» и предназначена для технологических процессов лазерной обработки. Комплекс обладает системой управления мощностью каждого луча и их взаимного расположения в зоне обработки. Это позволяет использовать лазерную систему в широком диапазоне применений с высоким качеством выполнения лазерных операций (для резки, сварки, модификации поверхности деталей, наплавки).

https://elibrary.ru/item.asp?id=44097647

78. 045374
Шальнова С.А., Климова-Корсмик О.Г., Гущина М.О., Вильданов А.М., Туричин Г.А. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВТОРИЧНОГО ПОРОШКА//Титан. 2019. № 4 (66). С. 24-31.

С точки зрения экономии дорогостоящего исходного материала процесс прямого лазерного выращивания изделий возможно проводить с использованием смеси первичного и вторичного порошков. Часть порошка в процессе прямого лазерного выращивания не попадает в зону плавления, что значительно снижает коэффициент использования материала. Для определения влияния вторичного порошка на качество титановых изделий исследованы выращенные образцы, изготовленные из смесей с различным соотношением первичного и вторичного порошков.

https://elibrary.ru/item.asp?id=42610082

79. 027662
Шипулин Л.В., Ардашев Д.В., Кулыгин В.Л. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ, НАПЛАВКИ И ТЕРМОУПРОЧНЕНИЯ (ОБЗОР)//СТИН. 2019. № 11. С. 12-14.

Рассматриваются современные аддитивные технологии: лазерное выращивание, лазерная наплавка и лазерное термоупрочнение. Приводится обзор передовых отечественных и зарубежных исследований технологий лазерного выращивания, наплавки и термоупрочнения. Обосновывается актуальность задачи разработки нового поколения технологического оборудования с ЧПУ, совмещающего лазерные технологии и традиционные технологии обработки материалов резанием.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41456971

80. PDF
Шут В.Н., Кузнецов А.А., Мозжаров С.Е., Ядройцев И.А., Ядройцева И.А. ХАРАКТЕРИСТИКИ УЛЬТРАМЕЛКОДИСПЕРСНЫХ МЕДНЫХ ПОРОШКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ СОНОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ, ДЛЯ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ//Вестник Витебского государственного технологического университета. 2021. № 1 (40). С. 148-157.

В данной работе представлен краткий обзор методов получения порошков микронных и субмикронных размеров. Для синтеза порошка Cu использовался соноэлектрохимический метод. Показано, что этот метод достаточно прост, экономичен и экологичен. Изучено влияние параметров соноэлектрохимического процесса на гранулометрический состав и морфологию медного порошка. Полученный порошок можно использовать для легирования in-situ при лазерной наплавке порошка и в качестве антибактериального компонента.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46516745

81. PDF
Шутилин Ю.Ф., Щербакова М.С., Хрипушин В.В., Борисова И.А. ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРОШКОВ ПОЛИМЕРОВ ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ//Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2017. Т. 79. № 4 (74). С. 157-164.

Одна из самых больших проблем заключается в поиске способа восстановления дорогостоящего порошка. С этой целью необходимо было выяснить, что происходит с полиамидным порошком в камере принтера и какие процессы влияют на сырье, тем самым ухудшая его физико-механические свойства. Для того, чтобы ответить на эти вопросы, мы провели ряд исследований. Изделия из смеси с высоким соотношением сторон вторичного порошка теряют свои свойства: их поверхность грубая, повышенная хрупкость, существует вероятность деформации деталей. Нами осуществлялись исследования порошка на основе полиамида-12, применяемые ОАО «Центр технологической компетенции аддитивных технологий» города Воронежа, марки PA2200, модифицированный. Материал белый порошок, непахучий. Увеличение степени кристалличности у переработанного полимера считается аномалией. Но нарушение такой тенденции обусловлено особенностями технологии селективного лазерного спекания. Таким образом, продолжительное нахождение порошка в камере при температуре, близкой к температуре плавления, а затем длительное охлаждение до комнатной температуры представляет собой идеальные условия для роста кристаллической фазы. В исследованиях удалось выявить различия, связанные с ухудшением физико-химических свойств порошка, после переработки. Наиболее значимым является укрупнение частиц вторичного порошка, по отношению к первичному. В связи с этим, у порошка, уже прошедшего стадию переработки, наблюдается увеличение температуры плавления, что вызывает дефекты изготовленных деталей: так как мощность углеродного лазера, сплавляющего частицы порошка, фиксирована, её энергии недостаточно для протекания эндотермической реакции, вызванной плавлением вторичного порошка. Таким образом, частицы порошка сплавляются лишь частично, вследствие чего у полученных изделий наблюдается увеличение хрупкости.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32585445

82. PDF
Яриков А.В., Шпагин М.В., Горбатов Р.О., Соснин А.Г., Перльмуттер О.А., Фраерман А.П., Синегуб А.В., Искровский С.В., Столяров И.И., Цыбусов С.Н., Преснов Д.В. ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРНЫХ МЕТОДОВ 3D-ПЕЧАТИ В НЕЙРОХИРУРГИИ//Бюллетень науки и практики. 2022. Т. 8. № 3. С. 174-190.

В настоящее время 3D лазерная печать меняет современные парадигмы. Количество медицинских специальностей, в которых применяются лазерные аддитивные технологии, для лечения пациентов ежегодно возрастает. Каждый год увеличивается количество медицинский учреждений и нейрохирургов, использующих 3D-печать в практике. В статье представлены основные лазерные технологии 3D-печати, разработанные и внедренные в настоящий момент. Перечислены преимущества и недостатки каждой из технологий лазерной 3D печати. Описан опыт применения аддитивных лазерных технологий в нейрохирургии по данным современной научной литературы. Лазерные технологии 3D-печати в нейрохирургии дают возможность создания высокоточных имплантатов, снижения времени операции и улучшения косметический эффекта операции.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48178107

83. 042639
Яронов И.В., Ковалев А.Г., Рябиков Ю.Л. ПРИМЕНЕНИЕ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКЕ//Вестник машиностроения. 2018. № 4. С. 87-88.

Показаны возможности изготовления деталей из титанового порошка методом селективного лазерного спекания. Подтверждены работоспособность полученных деталей при штатной нагрузке, а также сокращение времени их изготовления и расхода материала.

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=34901116

На главную К списку выставокАрхив выставок