Статья
| Наименование | Параметры качества металлопорошка как фактор выбора технологических режимов для 3D-печати металлом | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Машиностроение | ||||
| Год | 2026 | Выпуск | 86 | Страницы | 163 - 178 |
| УДК | 621:62-492.2:621.373.8:621.762 | EDN | UWGVZM | ||
| Аннотация | Представлены результаты исследования вопроса учета фактора диаметра частицы порошковых композиций для метода селективного лазерного плавления в области аддитивной технологии 3D-печати металлом. Диаметр частицы определен как ключевой среди параметров качества порошкового материала для назначения технологических режимов. Предложены теоретические зависимости для определения технологических режимов по диаметру частицы. Обобщены данные по назначению технологических режимов. | ||||
| Реферат | Цель. Обобщение данных о применении селективного лазерного плавления и анализ параметров качества металлических порошковых материалов во взаимосвязи с технологическими режимами.
Методика. Проблемно-ориентированный тематический анализ с элементами табличного картирования интеллектуальной структуры. Результаты. На основе обобщения и анализа известных исследований в области селективного лазерного плавления металлов выделен единый параметр качества порошкового сырья для определения технологических режимов — диаметр частицы порошка, имеющей шарообразную морфологию. Предложен теоретический способ определения технологических режимов по диаметру частицы порошка. Выполнен укрупненный расчет технологических режимов и их сравнение с экспериментально-производственными данными. Научная новизна. Предложена методика теоретического расчета технологических режимов селективного лазерного плавления на основе единого параметра качества металлопорошкового сырья — диаметра частицы с шароподобной морфологией. Практическая значимость. Рассчитанные на основе предложенного подхода укрупненные технологические режимы удовлетворительно соотносятся с экспериментальными данными известных исследований и могут быть рекомендованы для дальнейшего формирования технологических норм. |
||||
| Ключевые слова | селективное лазерное плавление, 3D-печать металлом, диаметр частицы, метоллопорошковая композиция, технологические режимы. | ||||
| Финансирование | |||||
| Благодарности | |||||
| Список источников |
1. Игнатов А. Г. Российский рынок лазерного технологического оборудования для обработки материалов — 2024. Часть 2 // Ритм машиностроения. 2024. № 7. С. 66–75. URL: https://ritm-magazine.com/ru/magazines/2024/zhurnal-ritm-mashinostroeniya-no-72024#page-7071 (дата обращения: 20.03.2026).
2. Шишковский И. В. Лазерный синтез функционально-градиентных мезоструктур и объемных изделий. M.: Физматлит, 2009. 424 с. EDN MWDGWJ
3. Назаров А. П., Окунькова А. А. Типовые образцы изделий, получаемых методом селективного лазерного спекания // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2012. Т. 3. № 1 (67). С. 76–83. EDN PYPFCD
4. Кяримов Р. Р., Шапошников Н. Н., Митрянин А. В. Технико-экономическое обоснование применения аддитивной технологии селективного лазерного сплавления на примере элементов космической техники из титана // Космическая техника и технологии. 2022. № 4 (39). С. 5–21. EDN OCFXYM
5. Борщев Ю. П., Сысоев В. К. Оценка технико-экономической эффективности применения аддитивных технологий при изготовлении деталей космических аппаратов // Инженерный журнал: наука и инновации. 2023. № 10 (142). С. 1–11. DOI: 10.18698/2308-6033-2023-10-2310 EDN FSASGZ
6. Формирование сплава системы кобальт-хром-молибден методом селективного лазерного плавления / Н. А. Сапрыкина [и др.] // Системы. Методы. Технологии. 2021. № 2 (50). С. 31–37. DOI: 10.18324/2077-5415-2021-2-31-37 EDN QJYYRX
7. Исследование структуры и свойств образцов из жаропрочного сплава Inconel 738, полученных методом селективного лазерного сплавления (SLM) / М. О. Дмитриева [и др.] // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2020. № 1 (51). С. 23–31. DOI: 10.18323/2073-5073-2020-1-23-31 EDN CMPAJR
8. Синтез трехкомпонентного сплава на основе алюминия методом селективного лазерного плавления / Н. А. Сапрыкина [и др.] // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2022. Т. 24. № 4. С. 151–164. DOI: 10.17212/1994-6309-2022-24.4-151-164 EDN MXGATR
9. Создание мульти-материальных образцов системы ВЖ159-БРХЦРТ методом селективного лазерного плавления / А. В. Репнин, Е. В. Борисов, А. А. Попович, А. И. Шамшурин // Глобальная энергия. 2023. Т. 29. № 2. С. 175–188. DOI: 10.18721/JEST.209 EDN PAZGED
10. Селективное лазерное плавление интерметаллидного титанового сплава / А. А. Попович, В. Ш. Суфияров, И. А. Полозов, А. В. Григорьев // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2018. № 1. С. 26–35. DOI: 10.17073/1997-308X-2018-1-26-35 EDN YSHZYC
11. Сравнение свойств материалов сталь–TiC, полученных методами лазерных технологий и порошковой металлургии / А. В. Маранц [и др.] // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2013. № 1. С. 22–26. EDN PWRGDL
12. Рекимчук В. SLM Solutions. История одной инновации // Фотоника. 2016. № 3 (57). С. 14–25. EDN VXBYEL
13. Лазерная аддитивная 3D-печать титановых сплавов: современное состояние, проблемы, тенденции / Н. В. Казанцева, П. В. Крахмалев, И. А. Ядройцева, И. А. Ядройцев // Физика металлов и металловедение. 2021. Т. 122. № 1. С. 8–30. DOI: 10.31857/S001532302101006X EDN WLAJIJ
14. Влияние основных параметров процесса селективного лазерного плавления на стабильность формирования единичных дорожек при выращивании изделий из медных сплавов / А. Г. Григорьянц, Д. С. Колчанов, А. А. Дренин, А. О. Денежкин // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2019. № 6 (711). С. 20–29. DOI: 10.18698/0536-1044-2019-6-20-29 EDN ZTGIQH
15. Чивель Ю. А. Разработки ООО «Лаборатория аддитивных технологий» (Беларусь) и «Мерфотоникс» (Франция) в области селективного лазерного спекания/плавления // Применение лазерных, плазменных и аддитивных технологий в промышленности: сборник материалов семинара, Минск, 18 октября 2019 г. Минск: БНТУ, 2019. С. 15–22.
16. Каблов Е. Н., Антипов В. В. Роль материалов нового поколения в обеспечении технологического суверенитета российской федерации // Вестник Российской академии наук. 2023. Т. 93. № 10. C. 907–916. DOI: 10.31857/S0869587323100055 EDN XLHBRS
17. Металлопорошковые композиции жаропрочного сплава ЭП648 производства ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ в технологиях селективного лазерного сплавления, лазерной газопорошковой наплавки и высокоточного литья полимеров, наполненных металлическими порошками / Е. Н. Каблов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2016. № 9 (678). С. 62–80. EDN WJUJLX
18. Металлические порошки и порошковые материалы справочник / Б. Н. Бабич [и др.]; под ред. д.т.н. Ю. В. Левинского. М.: ЭКОМЕТ, 2005. 519 с.
19. Металлические порошки. Изделия из металлических порошков: справочник / М. И. Алымов [и др.]; под ред. М. И. Алымова, Ю. В. Левинского. Москва, Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. 560 c. URL: https://www.iprbookshop.ru/115135.html (дата обращения: 26.03.2026). Режим доступа: для авторизир. пользователей.
20. Материалы для 3D-печати [Электронный ресурс] // 3D LAM: Центр аддитивных компетенций в области 3D-печати металлом: [сайт]. [2026]. URL: https://3dlam.com/materials (дата обращения: 26.03.2026).
21. Российские производители металлических порошков для аддитивных технологий: обзор рынка и интеграция с отечественным оборудованием для SLM-печати [Электронный ресурс] // Индустрия 3D: [сайт]. [2026]. URL: https://industry3d.ru/rossijskie-proizvoditeli-metallicheskih-poroshkov-dlja-additivnyh-tehnologij-obzor-rynka-i-integracija-s-otechestvennym-oborudovaniem-dlja-slm-pechati/ (дата обращения: 26.03.2026).
22. Сапронов М. В., Скорнякова Н. М. Моделирование индикатрис рассеяния лазерного излучения малыми сферическими поглощающими частицами // Графикон: труды Международной конференции по компьютерной графике и зрению. М.: ИПМ им. М. В. Келдыша РАН, 2019. № 29. С. 99–103. DOI: 10.30987/graphicon-2019-1-99-103 EDN GKUIGV
23. Математическое моделирование процессов плавления порошка в технологии селективного лазерного сплавления / В. И. Богданович [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2017. Т. 19. № 4. С. 105–114. EDN YLNYWX
24. Иванов Р. А., Селезнев В. Д. Моделирование и исследование лазерного плавления в методе 3d печати на примере порошка алюминия // Физика. Технологии. Инновации: сборник научных трудов. Екатеринбург: УрФУ, 2015. Вып. 1. С. 89–95. EDN VPLKQB
25. Игнатов А. Г., Елисеев А. П., Буров Н. В. Обработка материалов лазерами с милли- и наносекундными импульсами // Ритм машиностроения. 2022. № 2. С. 32–36. URL: https://ritm-magazine.com/sites/default/files/pdf-magazine/rhythm_of_machinery_2_2022-1.pdf (дата обращения: 26.03.2026).
26. Структура и механические свойства аустенитной нержавеющей стали, полученной методом селективного лазерного плавления / В. И. Зельдович [и др.] // Физика металлов и металловедение. 2021. Т. 122. № 5. С. 527–534. DOI: 10.31857/S0015323021050132 EDN SIPHTD
27. Особенности структуры и свойств аустенитной стали, полученной методом СЛП / К. О. Базалеева, М. В. Железный, А. А. Голубничий, Ю. Ю. Понкратова // Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов: сборник статей XXVII Международной научно-технической конференции Уральской школы металловедов-термистов (Екатеринбург, 03–07 февраля 2025 г.). Екатеринбург: Ажур, 2025. С. 136–140. EDN VNSUZJ
28. Филатова А. А., Тарасова Т. В. Влияние режимов селективного лазерного плавления на физико-механические свойства коррозионностойких сталей аустенитного и мартенситного классов // Вестник МГТУ «Станкин». 2023. № 4 (67). С. 65–79. DOI: 10.47617/2072-3172_2023_4_65 EDN HVMEVZ
29. SLS и SLM 3D-принтеры [Электронный ресурс] // ONSINT: [сайт]. [2026]. URL: https://onsint.ru/.
|
||||
| Полный текст |
|
||||