Проектирование защитной камеры и расчёт газовых потоков в процессе прямого лазерного выращивания
ВВЕДЕНИЕ
В последнее десятилетие происходит интенсивное внедрение аддитивных технологий практически во все отрасли промышленности, в том числе и в сфере ремонта и восстановления. Одной из перспективных в данном направлении является технология прямого лазерного выращивания, в основу которого положен принцип управляемого формирования изделия за счет локального ввода материала в нужное место. Эта технология позволяет расширить границы возможностей современного производства, создавать принципиально новые детали сложной геометрии, одновременно снижая как временные, так и материальные затраты на их производство.
В процессе прямого лазерного выращивания изделие формируется из металлического порошка, подаваемого сжатой струёй газа непосредственно в зону воздействия лазерного излучения, или проволоки. При этом рабочий инструмент перемещается по траектории, повторяющей контуры слоя изделия в поперечном сечении.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ7
ГЛАВА 1 СУЩНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ9
1.1 Что такое АТ и их виды9
1.1.1 Категории процессов10
1.2 Прямое лазерное выращивание16
1.2.1 Порошок19
1.2.2 Проволока24
1.2.3 Основные параметры процесса DED30
1.3 Обобщение результатов34
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ36
ГЛАВА 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОПОРОШКОВЫХ ПОТОКОВ В ПРОЦЕССЕ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ40
3.1 Задание исходных данных41
3.2 Расчётная модель газовых потоков47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 ГОСТР 57589-2017 Аддитивные технологические процессы базовые принципы. Часть 2. Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования. [Электронный ресурс]. – URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293744/4293744352.pdf (дата обращения 24.03.2023).
2 ГОСТ Р 57558-2017 аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и определения. [Электронный ресурс]. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200146332 (дата обращения 24.03.2023).
3 Веб-страница компании 3D natives. [Электронный ресурс]. – URL: https://www.3dnatives.com/en/ (дата обращения 24.03.2023).
4 Аддитивные технологии и изделия из металла. [Электронный ресурс]. − URL: https://nami.ru/uploads/docs/centr_technology_docs/55a62fc89524bAT_metall.pdf (дата обращения 24.03.2023).
5 Процесс изготовления методом прямого осаждения металла (DMD) для металлических 3D-отпечатков. [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sculpteo.com/en/glossary/dmd-definition/ (дата обращения 24.03.2023).
6 Изготовление в направленном свете цельнометаллической полусферы с использованием 5-осевого порошкового осаждения. [Электронный ресурс]. − URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S092401369700321X (дата обращения 24.03.2023).
7 Веб-страница UNT Digital Library. [Электронный ресурс]. − URL: https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc695418/ (дата обращения 24.03.2023).
8 Формирование сетки, спроектированной лазером. [Электронный ресурс]. − URL: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/laser-engineered-net-shaping (дата обращения 26.03.2023).
9 Словарь терминов 3D-печати. [Электронный ресурс]. − URL: https://ru.just-translate-it.com/slovar-terminov-3d-pechati/ (дата обращения 26.03.2023).
10 История и классификация аддитивных технологий. [Электронный ресурс]. − URL: https://extxe.com/3698/istorija-i-klassifikacija-additivnyh-tehnologij/ (дата обращения 26.03.2023).
11 Веб-страница «Проекты стандартов. ВИАМ
Хотя этот процесс может предложить улучшенный дизайн продукта, экономию времени и сокращение затрат, он не считается подходящим для небольших приложений с большими объемами из-за фиксированной структуры цен и требований постобработки.
Добавление функции. Поскольку DED можно использовать для печати на существующих деталях, он идеально подходит для добавления дополнительных функций к существующим деталям. Достижения в области много осевой робототехники и программного обеспечения позволили создавать все более сложные формы, что особенно полезно, если добавленная функция является дорогостоящей в производстве с использованием традиционных методов.
DED также позволяет использовать несколько металлов, меняя сырье во время печати. Для успешного достижения этой цели необходимо учитывать важные технические аспекты, связанные с конструкцией и связующими свойствами разнородных металлов.