Перспективы применения аддитивных технологий для изготовления заготовок и деталей изделий РКТ презентация

одно из наиболее динамично развивающихся за рубежом направлений «цифрового» производства. Данные технологии объединяет одно обстоятельство: построение детали происходит путем добавления материала (от англ. аdd – "добавлять") в отличие от традиционных технологий, где создание детали происходит путем удаления "лишнего" материала.
Селективное лазерное спекание – SLS-технология (Selective Laser Sintering), SelectiveLaserMelting) – одно из важнейших направление аддитивных технологий. Лазерное объемное формообразование металлических материалов является интенсивно развивающимся методом изготовления новых изделий особо сложной формы и является во многих случаях единственной альтернативой традиционным методам изготовления деталей литьем или на станках с ЧПУ.

Аддитивные технологии

спекании тонкого слоя порошка лазерным излучением.
Лазерные технологии создания 3-х мерных конструкционных материалов и изделий сложной формы относятся к области порошковой металлургии.
Эти технологии, используя процессы объемного формообразования (спекания) металлических порошков под действием лазерного излучения, позволяют за один технологический цикл создать изделия практически любой формы и степени сложности. Процесс является преимущественно безотходным.

а соответственно и уменьшается его стоимость.

Техноло- гия

Подготовка производства

Модельная оснастка

Технологич. оснастка

Спец. инструмент

Литейное производство

Заготовит. производство

Сборка

Механическая обработка

Изделие

Изделие

Прямое цифровое производство (Direct Digital Manufacturing)

РКТ любой формы и степени сложности;
- применение металлических порошков из многокомпонентных отечественных сплавов на основе никеля и титана , что обеспечит повышение эксплуатационных характеристик деталей;
- снижение время изготовления заготовок и деталей образцов ВВСТ в 1,2-1,5 раза;
- снижение расхода металла в 1,5-2 раза, повышение коэффициента использования металла (КИМ) до 0,3-0,5.

продукции вырастет на 6,5 млн. евро к 2015 г.

Развитие прогрессивных технологий на
1кг порошковой продукции к 2015г.

и титана, обеспечивающие повышенный ресурс и надежность изделий при высоких температурах эксплуатации.
Объем рынка – 4-5 млрд. руб./год

селективного спекания деталей из полиамида, полистирола, высокотемпературного РЕЕК, а также металлических порошковых материалов и оборудования для этой технологии. Для неметаллических и металлических материалов разработаны разные технологии и оборудования с учетом особенностей материала. В настоящее время фирма поставляет оборудование серийно по всему миру, в ней работает около 500 человек и объем прибыли составляет приблизительно один млрд. евро.

Фирма EOS GmbH

области получения материалов, заготовок, так и разработки и усовершенствования технологий и оборудования.

10% от прибыли идет на внутренние научно-исследовательские работы. Они идут по пути повышения мощности лазера и применения для металлических порошков твердотельных лазеров, что позволит им расширить не только габариты установки (сейчас рабочая зона 250х250х325 мм), но и использовать более крупные порошки (сейчас 20-40 мкм) до 140 мкм, это в свою очередь даст возможность применять данные технологии для многокомпонетных сплавов.

модель

спекание с помощью установки Arcam AB, которая позволяет проводить процесс в вакууме с подогревом. После получения заготовок по данным технологиям для металлических материалов удаляются необходимые вспомогательные поддержки, проводится дробеструйная и пескоструйная обработка, а затем полировка по технологии Best in Glass, которая обеспечивает получение идеально гладкой поверхности.

Установки Arcam AB

годы в технологически развитых странах. Несмотря на значительный опыт, теоретический и экспериментальный, в России на сегодня практически не имеется промышленных технологий и оборудования в области СЛС.
В России практически отсутствует оборудование ведущих производителей и используются в основном устаревшие установки на основе CO2-лазеров с низкой мощностью. Иностранные производители предлагают только базовые технологии со строго фиксированными температурно-скоростными параметрами и четко определенными видами используемых исходных материалов – также производимыми только у них.
Таким образом, применение современного лазерного оборудования требует разработки новых технологий для получения сложнопрофильных заготовок и деталей изделий РКТ из многокомпонентных отечественных сплавов на основе никеля и титана.

Ltd.

1 Medians are indicated

1

11 th International SAOT Workshop, Erlangen , January 10-11, 2011

less spherical and irregular particles

surface roughness

spherical particles

A powder with spherical particles has a higher random packing density, which is favorable for SLM.

11 th International SAOT Workshop, Erlangen , January 10-11, 2011

произв-во
электродов

Распыление
гранул

рассев и магн.
сепарация

эл.-статич.
сепарация

дегаз-я,засыпка
капсулы

ГИП

Технологическая схема

и оборудования для двигателей космической и авиационной техники. В настоящее время в этой фирме 2 установки EOS и 5 установок Arcam, в сентябре 2013 года они открывают новую площадку, где будет 12 установок EOS и 14 установок Arcam. Важно отметить, что фирма делает полный цикл от порошка до готовой детали.
Главой фирмы было отмечено, что порошки - гранулы, получаемые центробежным распылением электрода, отличаются высоким качеством и стабильностью.
На рисунке представлены гранулы
титанового сплава ВТ6 (Ti642),
получения методом центробежного распыления
в ОАО «Композит», которые имеют
высокое качество поверхности и
низкую внутреннюю пористость.

Фирма Avioprop S.r.L

основе Ni, Co, Fe, Ti, Al. Составы сплавов ограничены и отличаются от применяемых в изделиях РКТ. Например, сплав Inconel 718 имеет более низкие эксплуатационные характеристики по сравнению с российским сплавом ЭП741НП, и также по другим материалам.

properties

The mechanical properties of the exemplar alloy satisfy the requirement.

технологий, постоянно занимаются исследованиями в первую очередь по получению материала – беспористого и с требуемым уровнем свойств, а затем лишь конфигурации детали.
Причём каждый новый материал требует индивидуального подхода в разработке технологий его изготовления. Фирма Avioprop S.r.L, даже имея большой серийный заказ, планирует оставить по две машины EOS и Arcam для продолжения исследований по применению новых металлических материалов.

беспористого материала на основе многокомпонентных отечественных сплавов для сложнопрофильных заготовок и деталей изделий РКТ, а так же разработки их конструкций с учетом указанных технологий.

оптимальных режимов заключался в подборе мощности лазерного излучения, скорости сканирования подложки, подачи металлопорошкового материала, а также в подборе расстояния между проходами лазерного излучения.

Кольцевой образец, выращенный на подложке по технологии LENS