Анализ современного состояния аддитивного производства. Формирование объемных изделий и покрытий методами прямого подвода энергии и металла.

Введение 3
1 Обзор литературы 5
1.1 Анализ современного состояния аддитивного производства. Формирование объемных изделий и покрытий методами прямого подвода энергии и металла 5
1.2 Электронно-лучевая технология и её применение 10
1.2.1 Селективное электронно-лучевое плавление 11
1.3 Инструментальные стали в аддитивном производстве и наплавке 12
1.3.1 Свойства, микроструктура изделий полученных лазерным селективным плавлением инструментальных сталей и его современное состояние на примере стали Н13 13
1.3.2 Использование порошков инструментальных сталей с технологией лазерного покрытия в качестве износостойкого слоя 22
Выводы по первой главе 32
2 Материал и методы исследования 33
3 Результаты и обсуждения 36
Выводы 42
Список используемых источников 43

Весь текст будет доступен после покупки

Длительная эксплуатация машин и оборудования часто приводит к ухудшению их эксплуатационных характеристик из-за износа, что требует своевременной замены вышедших из строя компонентов и увеличивает производственные затраты. Однако изготовление деталей полностью из износостойкого, труднообрабатываемого и, следовательно, дорогостоящего материала нецелесообразно в некоторых случаях.

Для увеличения износостойкости деталей и их продления можно применять методы поверхностного упрочнения, включая нанесение износостойких покрытий. Важно, чтобы выбранный процесс нанесения позволял адаптировать характеристики покрытия под конкретные условия износа. Это требует выбора подходящих исходных материалов, определения условий термообработки и проведения трибологических экспериментов в разнообразных условиях скольжения.

В настоящее время существует острая проблема разработки многофункциональных износостойких покрытий для тяжелых пар, работающих в условиях скольжения без смазки. Для обеспечения высокой износостойкости и низкого трения необходимо применять материалы с высокими трибологическими свойствами, которые формируют при скольжении частицы износа с высокой несущей способностью.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Обзор литературы
1.1 Анализ современного состояния аддитивного производства. Формирование объемных изделий и покрытий методами прямого подвода энергии и металла
Аддитивное производство представляет собой цифровую технологию, которая объединяет оборудование, компьютер, программное управление и материалы, применяемые в передовых промышленных отраслях за последние 30 лет. Этот подход позволяет создавать сложные геометрические объекты, которые невозможно изготовить традиционными методами, и обеспечивает быстрое прототипирование. В настоящее время для производства изделий с применением аддитивного производства используются металлические, полимерные и керамические материалы.

Использование аддитивных технологий может значительно уменьшить количество деталей, избавив от необходимости сборки нескольких компонентов вместе, а также позволяет изготавливать сложные многокомпонентные детали. Кроме того, детали могут быть изготовлены по заказу, что уменьшает инвентарь запасных частей и время выполнения заказа на замену критически важных или устаревших компонентов. Именно поэтому аддитивное производство широко признано как новая парадигма для производства высокопроизводительных компонентов в различных отраслях, таких как авиационная, медицинская, энергетическая и автомобильная. Основное представление аддитивного технологического процесса можно продемонстрировать элементарной схемой, представленной на рисунке 1.1.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Robert, W. M. Principles of welding: processes, physics, chemistry, and metallurgy / W. M. Robert – Hardcover, 1999. – 685 p.
2. Sun, Z. The application of electron beam welding for the joining of dissimilar metals: An overview / Z. Sun, R. Karppi // Journal of Materials Processing Technology. – 1996. – Vol. 59. – P. 257-267.
3. Cooke, S. Metal additive manufacturing: Technology, metallurgy and modelling / S. Cooke, K. Ahmadi, S. Willerth, R. Herring // Journal of Manufacturing Processes. – 2020. – Vol. 57. – P. 978- 1003.
4. Shi, Y. Materials for Additive Manufacturing (3D Printing Technology Series) / Y. Shi, C. Yan, Y. Zhou, J. Wu, Y. Wang, S. Yu, Y. Chen – Paperback, 2021. – 612 p.
5. DebRoy, T. Additive manufacturing of metallic components – Process, structure and properties / T. DebRoy, H. L. Wei, J. S. Zuback et al. // Progress in Materials Science. – 2018. – Vol. 92. – P. 112- 224.
6. Зленко, М. А. Аддитивные технологии в машиностроении: Пособие для инженеров / М. А. Зленко, М. В. Нагайцев, В. М. Довбыш. – Москва: Центральный орден Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ", 2015. – 220 с. – EDN VYHRMD.
7. Li, J. Review of wire arc additive manufacturing for 3d metal printing / J. L. Z. Li, M. R. Alkahari, N. A. B. Rosli et al. // International Journal of Automation Technology. – 2019. – Vol. 13. – P. 346- 353.
8. ГОСТ Р 57589-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Термины и определения: Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 августа 2017 г. N 845-ст: дата введения 2007- 12-01. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200146487 (дата обращения: 26.05.2021). – Текст: электронный.
9. Mostafaei, A. Binder jet 3D printing–Process parameters, materials, properties, modeling, and challenges / A. Mostafaei, A. M. Elliott, J. E. Barnes et al. // Progress in Materials Science. – 2021. – Vol. 119. – P. 100707.
10. Mao, Y. Binder jetting additive manufacturing of 316L stainless-steel green parts with high strength and low binder content: Binder preparation and process optimization / Y. Mao, J. Li, W. Li et al. // Journal of Materials Processing Technology. – 2021. – Vol. 291. – P. 117020.

Весь текст будет доступен после покупки