ОБГРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ РЕЖИМІВ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ СТАБІЛЬНОГО ОДИНИЧНОГО ТРЕКУ ПРИ ТОВЩИНІ ШАРУ 30 МКМ ЗІ СПЛАВУ INCONEL 718

Автор(и)

  • Adjamskiy Sergey
  • Kononenko Ganna
  • Podolskyi Rostislav

DOI:

https://doi.org/10.34185/1562-9945-2-145-2023-05

Ключові слова:

селективне лазерне плавлення, одиничний трек, параметри, номограма, Inconel 718.

Анотація

При селективному лазерному плавленні (далі -СЛП) виріб складається з множини оди-ничних шарів, які в свою чергу створюються з множини одиничних треків. Вплив хара-ктеристик ванни розплаву на якість побудови тривимірних деталей з різних матеріа-лів було широко вивчено. Пошук оптимальних технологічних параметрів є компромі-сом між продуктивністю і якістю процесу побудови. Для певних чинників друку (ма-теріалу/ обладнання/ деталі) необхідно знаходити цей оптимум, оскільки це є одним з можливих шляхів поліпшення структури та властивостей. Матеріалом, використа-ним в цьому дослідженні, був металевий порошок з розміром частинок від 10 до 45 мкм. Хімічний склад порошку Inconel 718 в % по масі: Cr=17,79; Ni=53,5; Mo=3,12; Mо=3,01; Тi=0,85; Nb=5,12. У даній роботі одиничні треки створювалися на базовому майданчику, виготовленому з того ж матеріалу. При цьому потужність лазеру змі-нювали в діапазоні 100...150 Вт з кроком 10 Вт, а швидкість руху променю лазера – в діапазоні 1300...3500 мм/с з кроком 100 мм/с. Всього було досліджено 108 режимів друку одиничних треків, розташованих на відстані 1,5...2 мм один від одного. Побудо-вано номограму параметрів друку одиничних треків зі сплаву Inconel 718 при товщині шару 30 мкм. З аналізу зовнішнього вигляду дослідних зразків встановлено, що при по-тужностях 100..150 Вт та швидкостях сканування 1800…3400 мм/с формується ста-більний трек, а при зменшенні швидкості відбувається розбризкування та переплав-лення основного металу. Слід зазначити, що зразки з перекриттям 0,05 та 0,06 мм при збільшенні швидкості сканування утворюють нестабільний трек: переривчастий, з краплеутворенням. Встановлено область раціональної щільності енергії 37…41 Дж/мм3 для побудови деталей зі сплаву Inconel 718 при товщині шару 30 мкм.

Посилання

Kempen K., Thijs L., Yasa E. (2011). Process optimization and microstructural analysis for selective laser melting of AlSi10Mg. Solid Freeform Fabrication Symposium. 22. Р. 484–495.

Kamath C., Eldasher B., Gallegos G.F. (2014). Density of additively-manufactured, 316L SS parts using laser powder-bed fusion at powers up to 400 W. Int J Adv Manuf Technol. 74. Р. 65–78.

Jia Q., Gu D. (2014). Selective laser melting additive manufacturing of Inconel 718 superalloy parts: densification, microstructure and properties. J Alloys Compd. 585. Р.713–721.

Song B., Dong S., Liao H., Coddet C. (2012). Process parameter selection for selec-tive laser melting of Ti6Al4V based on temperature distribution simulation and ex-perimental sintering. Int J Adv Manuf Technol. 61. Р. 967–974.

Gu H., Gong H., Pal D. (2013). Influences of energy density on porosity and mi-crostructure of selective laser melted 17-4PH stainless steel. Solid Freeform Fabrica-tion Symposium. Р. 474-489.

Dilip J.J.S., Zhang S., Teng C. (2017). Influence of processing parameters on the evolution of melt pool, porosity, and microstructures in Ti-6Al-4V alloy parts fabri-cated by selective laser melting. Progress in Additive Manufacturing. 2. P.157–167.

Adjamskiy,S., Kononenko,G., Podolskyi,R., Badyuk,S. (2022). Implementation Of Selective Laser Melting Technology In Ukraine. Kyiv, Naukova Dumka. 116p. [in Ukrainian] DOI: https://doi.org/10.15407/978-966-00-1856-3

Adjamsky, S., Kononenko, G., & Podolskyi, R. (2021). Of plastic properties of AISI 316L steel by method of registration of macrolocalization fields. Materіali mіzhnarodnoi naukovo-tehnіchnoi konferencіi «Іnformacіjnі tehnologіi v metalurgіi ta mashinobuduvannі», (16-18 bereznia 2021, Dnipro), Dnipro, S. 4-8. [in Ukrainian] DOI: https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2021.01.001

Adzhamskij S. V., Kononenko A. A., Podol’skij R. V. (2020). Simuljacija vlijanija ostatochnyh naprjazhenij i parametrov SLM-tehnologii na formirovanie oblasti gra-nic izdelija iz zharoprochnogo nikelevogo splava inconel 718. Materіali mіzhnarod-noї naukovo-tehnіchnoї konferencії «Іnformacіjnі tehnologії v metalurgії ta mashi-nobuduvannі» (17-19 marta 2020, Dnepr), Dnepr, S. 4–6 [in Russian]. DOI: https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2020.01.001

Adjamskiy S.V., Kononenko G.А., Podolskyi R.V. Influence of SLM-process parameters on the formation of the boundaries of parts of heat-resistant nickel alloy INCONEL 718. Space Science and Technology. 2021. 27, 6. с. 105-114. DOI: https://doi.org/10.15407/knit2021.06.105

Adjamskiy, S., Kononenko, G., Podolskyi, R., Baduk, S. Studying the Influence of Orientation and Layer Thickness on the Physico-Mechanical Properties of Co-Cr-Mo Alloy Manufactured by the SLM Method. Sci. innov., 18,5. 85—94. DOI:https://doi.org/10.15407/scine18.05.085

Adjamskyi S.V., Kononenko G.A., Podolskyi R.V. Influence of technological pa-rameters of SLM-process on porosity of metal products. The paton welding journal. 2020. 10. р.13-19. DOI: https://doi.org/10.37434/tpwj2020.10.03

Опубліковано

2023-05-11