ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ОРІЄНТУВАННЯ ТА ТОВЩИНИ ШАРУ ДРУКУ НА ФІЗИКО-МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СПЛАВУ Co-Cr-Mo, ВИГОТОВЛЕНОГО МЕТОДОМ СЛП
DOI:
https://doi.org/10.15407/scine18.05.085Ключові слова:
кобальт-хромовий сплав, Co-Cr-Mo, щільність, механічні властивості, орієнтаціяАнотація
Вступ. Технології адитивного виробництва останнім часом набувають все більшого поширення у сучасному виробництві, оскільки дозволяють швидко та якісно створювати вироби з унікальною геометрією.
Проблематика. Для виробництва деталей необхідно використовувати раціональні технологічні параметри, які залежать від характеристик матеріалу та обладнання селективного лазерного плавлення (СЛП). Серед факторів, що впливають на механічні властивості, є такі як орієнтація в робочій камері побудови та товщина робочого шару.
Мета. Дослідження впливу орієнтування зразків в напрямку осей X, Y, Z та товщини шару (40 та 20 мкм) на фізико-механічні властивості сплаву Co-Cr-Mo виготовлених методом селективного лазерного плавлення.
Матеріали й методи. Всі дослідні зразки було виготовлено з порошку Co-Cr-Mo сплаву з розміром частинок від 10 до 45 мкм. Друк зразків при товщинах шару 20 та 40 мкм проводився на 3D принтері Alfa-150 виробництва компанії ТОВ «АЛТ Україна». Розташовувалися зразки для випробуваньна розтягування на платформі в горизонтальному
(осі X та Y) і вертикальному положенні (вісь Z). Випробування для визначення механічних властивостей проводили відповідно до ISO 6892:2019 на випробувальній машині «PHYWE». Коефіцієнт температурного розширення визначали за допомогою дилатометру DIL.A.802.
Результати. Встановлено залежність щільності металу при постійній товщині нанесеного шару 40 та 20 мкм та
відстані між треками 0,1—0,12 мм та обрано раціональні режими для виготовлення зразків на розтягування.
Висновки. З’ясовано, що зменшення міжтрекової відстані сприяє досягненню щільності 99,99% та збільшенню області раціональних режимів друку. Показано, що зразки, надруковані при різній товщині робочого шару, мають різні значення механічних властивостей. При порівнянні зразків, побудованих при різній товщині шару та в однаковому напрямку, з’ясовано, що значення тимчасового опор має найнижчі значення для вертикальних зразків порівняно з горизонтальними в напрямах Х та Y.
Завантаження
Посилання
Adjamsky, S., Kononenko, G., Podolskyi, R. (2021). Of plastic properties of aisi 316l steel by method of registration of macrolocalization fields. Proceedings of the international scientific-practical conference «Information technology in metallurgy and mechanical engineering» (16-18 Mar. 2021, Dnipro). Dnipro, 4-8 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2021.01.001
Adjamsky, S. V., Kononenko, G. A., Podolskyi, R. V., Baduk, S. І. (2021). Research efficiency electrochemical polishing variable section samples with different roughness of steel AISI 316L, manufactured by technology of selective laser melting. Aerospace technic and technology, 170(2), 66-73 [in Ukrainian] https://doi.org/10.32620/aktt.2021.2.08
Adjamsky, S. V., Podolskyi, R. V., Kononenko, G. A. (2021). Investigation of plastic properties of AISI 316l steel by method of registration of macrolocalization fields. System technologies, 4(135), 3-11 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.34185/1562-9945-4-135-2021-01
Liverani, E., Toschi, S., Ceschini, L., Fortunato, A. (2017). Effect of selective laser melting (SLM) process parameters on microstructure and mechanical properties of 316L austenitic stainless steel. Journal of Materials Processing Technology, 249, 255-263.
https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.05.042
Yadroitsev, I., Krakhmalev, P., Yadroitsava, I., Johansson, S., Smurov, I. (2013). Energy input effect on morphology and microstructure of selective laser melting single track from metallic powder. Journal of Materials Processing Technology, 213(4), 606-613.
https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2012.11.014
Yadollahi, A., Shamsaei, N., Thompson, S. M., Seely, D. (2015). Effects of process time interval and heat treatment on the mechanical and microstructural properties of direct laser deposited 316L stainless steel. Materials Science and Engineering: A., 644, 171-183.
https://doi.org/10.1016/j.msea.2015.07.056
Adjamsky, S. V., Kononenko, G. A., Podolskyi, R. V. (2020). Influence of technological parameters of SLM-process on porosity of metal products. Automatic welding, 10, 14-20 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.37434/as2020.10.03
Adzhamskiy, S. V., Kononenko, G. А., Podolskyi, R. V. (2021). Influence of slm-process parameters on the formation of the boundaries of parts of heat-resistant nickel alloy Inconel 718. Space Materials and Technologies, 27, 6(133), 105-114 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/knit2021.06.105
Qiu, C., Panwisawas, C., Ward, M., Basoalto, H. C., Brooks, J. W., Attallah, M. M. (2015). On the role of melt flow into the surface structure and porosity development during selective laser melting. Acta Materialia, 96, 72-79. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2015.06.004
Yang, Y., Van Keulen, F., Ayas, C. (2020). A computationally efficient thermal model for selective laser melting. Additive Manufacturing, 31, 100955. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.100955
Du, Y., You, X., Qiao, F., Guo, L., Liu, Z. (2019). A model for predicting the temperature field during selective laser melting. Results in Physics, 12, 52-60. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2018.11.031
Yang, Y., Van Keulen, F., Ayas, C. (2020). A computationally efficient thermal model for selective laser melting. Additive Manufacturing, 31, 100955. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.100955
Haeri, S., Wang, Y., Ghita, O., Sun, J. (2017). Discrete element simulation and experimental study of powder spreading process in additive manufacturing, Powder Technology, 306, 45-54.
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.11.002
Adjamsky, S. V., Kononenko, G. A., Podolskyi, R. V. (2021). Improving the efficiency of the SLM-process by adjusting the focal spot diameter of the laser beam. Automatic welding, 21-27 [in Ukrainian].
https://doi.org/10.37434/as2021.05.03
Adjamskiy, S., Kononenko, G., Podolskyi, R. (2020). Mechanical properties of heat-resistant superalloy Inconel 718 obtained by selective laser melting and heat treatment under different load directions. Scientific Journal of TNTU (Tern.), 99(3), 75-85.
https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.075
Adzhamskyy, S. V., Kononenko, H. A., Podolskyi, R. V. (2021). Analysis of Structure after Heat Treatment of Inconel 718 Heat-Resistant Alloys Made by SLM-Technology. Metallofiz. NoveishieTekhnol., 43(7), 909-924 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mfint.43.07.0909
Adzhamskyy, S. V., Kononenko, H. A. (2021). Study of Technological Parameters Influence on Quality of Bulk Samples Manufactured from Inconel 718 by the Selective Laser Melting Method. Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 43(6), 741-752 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mfint.43.06.0741
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
