ТРУДЫ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО МОРСКОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
Архив статей журнала
Никелевые сплавы применяются в различных отраслях благодаря привлекательным механическим свойствам. Никелевые сплавы также активно используются в аддитивном производстве для получения сложнопрофильных изделий. Метод прямого лазерного выращивания сопряжен с высокими скоростями нагрева и охлаждения, на которые можно влиять с помощью параметров выращивания, таких как мощность лазерного излучения и скорость выращивания.
Цель — получение диффузионно-кинетической модели для расчета размера интерметаллидной фазы при различных режимах прямого лазерного выращивания в никелевых сплавах.
Материалы и методы. Рассмотрена модель для расчета размера интерметаллидной фазы в никелевом трехкомпонентном сплаве при условии химической реакции только легирующих элементов друг с другом.
Результаты. Расчет размера интерметаллидной фазы позволит прогнозировать механические свойства изделий при прямом лазерном выращивании до фактического получения изделий. Следующим шагом является валидация данной диффузионно-кинетической модели при условии химической реакции только легирующих элементов друг с другом.
Выводы. В работе представлена модель для расчета размера интерметаллидной фазы из легирующих элементов в трехкомпонентном никелевом сплаве. Модель поможет в прогнозировании размеров интерметаллидов и, следовательно, в прогнозировании механических свойств изделий.
В данной работе рассмотрена проблема подачи порошкового материала для систем лазерной наплавки в соответствии с требованиями цифровизации современного производства, представлен обзор существующих конструкций, их преимущества и недостатки. Целью обзора было по имеющимся литературным данным представить концепцию системы подачи порошка, повышающую общую технологичность, контроль и автоматизацию процесса наплавки. Рассмотрены основные проблемы систем подачи порошкового материала, приводящие к определенным технологическим трудностям современного производства и повышающие долю последующей механической обработки в технологическом процессе, а также пути решения проблем порошковой подачи материала в зону лазерной наплавки. Представлены ключевые аспекты, связанные с работой систем подачи порошкового материала, приводятся рекомендации для проектирования оптимальной системы подачи порошкового материала в зону лазерного воздействия, приближающей технологию порошковой наплавки к системам, соответствующим индустрии 4.0. На основе обзора предложена концепция системы подачи порошка, повышающая общую технологичность, контроль и автоматизацию процесса наплавки. Цифровизация процесса достигается за счет использования системы датчиков и снижения инерционности процесса подачи порошкового материала путем оптимизации конструкции подающего механизма и места расположения дозирующего узла в системе порошковой лазерной наплавки.
В России активно развиваются технологии электродугового выращивания и прямого лазерное выращивания, находящие применение в различных отраслях. Электродуговое выращивание привлекает внимание благодаря своей экономичности и использованию стандартной роботизированной сварочной ячейки.
Цель — исследование возможности применения CAM-системы СПРУТКАМ (CAM ― Computer Aided Manufacturing) для автоматизации процесса генерации управляющих программ для электродугового выращивания металлических изделий.
Материалы и методы. На примере изготовления реплики средневекового топорища продемонстрированы этапы подготовки 3D-модели, создания цифрового двойника оборудования, построения траектории движения инструмента и генерации управляющей программы.
Результаты. Полученная из СПРУТКАМ управляющая программа была загружена в контроллер робота-манипулятора и выполнена без ошибок. В результате выполнения управляющей программы была выращена заготовка топорища. Проанализированы результаты эксперимента, выявлены основные проблемы и предложены пути их решения.
Выводы. Исследование показало, что СПРУТКАМ может быть успешно использован для автоматизации процесса выращивания получаемых изделий, однако требует дополнительной настройки и оптимизации параметров.