Лазерный мир

Сапрыкина Н.А. // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты), Номер: 1 (66) Год: 2015 Страницы: 27-32, DOI: 10.17212/1994-6309-2015-1-27-32 УДК: 621.7.044

АННОТАЦИЯ:

В современной экономике для сокращения сроков выпуска нового изделия на этапах проектирования и изготовления применяют технологии послойного лазерного спекания. Развитие технологии идет по пути внедрения новых порошковых материалов и определения рациональных технологических режимов формирования поверхностного слоя заданного качества. Создание функционального изделия возможно только в определенном диапазоне лазерного воздействия, который подбирается экспериментально для порошкового материала, на точность изделия большое влияние оказывает толщина слоя. В работе представлены результаты экспериментальных исследований воздействия технологических режимов спекания порошкового материала (мощности лазерного излучения, скорости перемещения луча лазера, шага сканирования, предварительной температуры подогрева) на толщину спеченного слоя из кобальтхроммолибденового порошка DSK-F75. Исследования проводились на технологическом лазерном комплексе формирования поверхностей деталей сложной пространственной формы. Толщина спеченного слоя определялась по специально разработанной методике с применением инструментального цифрового микроскопа. Получена математическая зависимость толщины спеченного поверхностного слоя от режимов спекания кобальтхроммолибденового порошка на основе теории планирования эксперимента и статической обработки результатов, позволяющая выявить значимые параметры. По математической зависимости построены графики с наложением экспериментальных значений толщины спеченного слоя в зависимости от режимов спекания. Анализ графических зависимостей позволяет выявить значимые параметры режима — мощность лазерного излучения, скорость перемещения луча лазера, шаг сканирования, влияющие на толщину спеченного слоя, а также пределы ее изменения c 0,65 до 1 мм за счет увеличения мощности лазера с 10 до 20 Вт, с 0,65 до 0,88 мм за счет уменьшения скорости перемещения луча лазера с 300 до 100 мм/мин, с 0,9 до 1,27 мм за счет уменьшения шага сканирования с 0,15 до 0,1 мм, с 0,88 до 0,91 мм за счет увеличения температуры подогрева порошкового материала с 26 0С до 200 0С.

ОПИСАНИЕ НА АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКЕ:

The research of the effect of laser sintering modes on the thickness of the sintered cobalt-chromium-molybdenum powder layer

Saprykina N.A.1

1 Yurga Institute of Technology, TPU Affiliate

In the modern economic paradigm to reduce the term of the new product launch the technology of layer-by-layer laser sintering is used. Technological development is moving towards the introduction of new powder materials and definition of rational technological modes of formation of the surface layer of a given quality. The creation of applicative product is possible only within a certain range of laser exposure, which is chosen experimentally for particulate material. The accuracy of the product is greatly influenced by the layer thickness. The results of experimental studies of the effect of technological modes of powder materials sintering (the laser power, the velocity of the laser beam scanning step, pre-heating temperature of the powder material) on the thickness of the sintered cobalt-chromium-molybdenum powder layer. The studies are conducted using the technological laser complex for formation of the surfaces of the parts with a complex spatial form. The thickness of the sintered layer is determined by a specially developed technique using a digital engineer microscope. The mathematical dependence of the thickness of the sintered surface layer on cobalt-chromium-molybdenum powder sintering conditions based on the theory of experimental design and statistical treatment of results is obtained. Graphs with superposition of experimental values of the sintered layer thickness depending on the sintering conditions are plotted using mathematical relationship. Characteristic curves analysis identifies the relevant modes parameters: lasing power, laser beam traversing speed, laser beam scanning step. All these parameters affect the thickness of the sintered layer and also limits its change from 0.65 to 1 mm by increasing the laser power from 10 to 20 watts; from 0.65 to 0.88 mm by reducing the moving speed of the laser beam from 300 to 100 mm/min; from 0.9 to 1.27 mm by reducing the laser beam scanning step from 0.15 to 0.1 mm; from 0.88 to 0.91 mm by increasing the heating temperature of the powder material from 26 °C to 200°C.

Источник: http://elibrary.ru/item.asp?id=23029159