Ученые Пермского политеха отработали технологию бездефектной 3D-печати металлических изделий

Ученые Пермского политеха совершенствуют технологию 3D-печати методом лазерного наплавления металлической проволоки. Создан прототип аддитивного оборудования и подобраны нужные режимы наплавления жаропрочных никель-хромовых сплавов. Это позволит создавать надежные детали с минимальной необходимостью в дополнительной обработке.

При лазерно-проволочном наплавлении важно подбирать корректные режимы наплавления разных сплавов на 3D-принтере, иначе нарушается геометрическая точность и снижаются механические свойства. Также велик риск формирования поверхностных микропор, способствующих возникновению и разрастанию трещин. Ученые Пермского политеха исследовали влияние мощности лазерного излучения и скорости перемещения печатающей головки 3D-принтера на качество и форму получаемых металлических слоев, сообщает пресс-служба Пермского национального исследовательского политехнического университета.

Эксперты определили оптимальные режимы наплавления жаропрочных никель-хромовых сплавов, например Inconel 718. Такие сплавы отличаются высокой коррозионной стойкостью и из-за сложного химического состава считаются труднообрабатываемыми. Их применяют в оборудовании, работающем при высоких температурах и в химически агрессивных средах.

«Мы разработали уникальный метод лазерной проволочной наплавки, который позволяет печатать заготовки с минимальным припуском на последующую механическую обработку. Новая технология аддитивного изготовления использует комбинированный лазерный источник тепла с управлением его распределением в наплавляемой области и переносом расправленного металла в изделие. С помощью этого оборудования мы выполнили наплавку девяти единичных образцов из никелевого сплава Inconel 718 и исследовали влияние различных факторов на их ширину и высоту. При увеличении скорости перемещения и уменьшении мощности лазерного излучения стабильность процесса ухудшается, что приводит к формированию дефектов. Также мы определили оптимальные параметры предварительного режима наплавки для аддитивного лазерно-проволочного выращивания заготовок из никелевых сплавов. Это поможет повысить прочностные характеристики деталей», — рассказал профессор кафедры сварочного производства, метрологии и технологии материалов Дмитрий Трушников.

Статья «Исследование формирования одиночных валиков из сплава Inconel 718 распределенным лазерным лучом» опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение» №3 за 2024 год. 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.