CC BY
27
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 1
УДК 621.791
АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ
ЗАГОТОВОК
*
А. В. Шевцов , А. Е. Денисов Научный руководитель - Ю. И. Коновалов
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
E-mail: sh.a.v.76@mail.ru
Рассматривается аддитивная технология формирование металлургических заготовок методом Spray forming, находящихся на стыке технологии порошковой металлургии и литья. Эти сплавы имеют перспективы применения в теле-коммуникационных системах, аэрокосмической и оборонной промышленности.
Ключевые слова: Аддитивные технологии, АМ-технологии, AF-технологии, 3D-технологии, порошковая металлургия, Spray forming.
ADDITIVE TECHNOLOGY OF FORMING OF METAL WORKPIECES
*
A. V. Shevtsov , A. E. Denisov Scientific supervisor - Y. I. Konovalov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
E-mail: sh.a.v.76@mail.ru
The article discusses the additive technology offorming metallurgical blanks by Spray forming, which are located at the junction of powder metallurgy and casting technologies. These alloys have potential applications in telecommunications systems, aerospace and defense industries.
Keyword: Additive Manufacturing, Additive Fabrication, 3D technologies, powder metallurgy, Spray forming.
Введение. Аддитивные технологии (анг. add - добавлять) представляют собой технологии производства деталей путём послойного «наращивания» материала по цифровым данным 3D-мoдeли. Этим технологиям (особенно изготовления изделий из металла) уделяется повышенное внимание, как одним из стратегических, для освоения в первую очередь в оборонной, авиационной и космической отраслях.
Технология Spray forming. Spray forming (анг. spray - брызгать, forming - формировать) -методика объединяет процессы литья и распыления (атомизации) металла для создания заготовок из конструкционных сталей и специальных сплавов.
Сущность процесса получения заготовки заключается в напылении, металла на подложку послойно. Сырьё расплавляют в индукционной печи и измельчают в распылителе струёй инертного газа. Капли металла размером 10-100 мкм осаждаются на подложку, формируя заготовку детали для дальнейшей обработки (см. рисунок). В отличие от заготовки, изготовленной литьём, заготовка «выращенная» методом Spray forming более однородна на макро- и микроструктурном уровне.
Секция «Сварка летательных аппаратов и родственные технологии»
расплавленный металл
индукционная печь
распылитель (атомизатор)
, рабочая Камера
5 фсшма
(изложница)
манипулятор
Схема технологии Spray forming
Преимущества и недостатки. Основными достоинствами данного метода является отсутствие ликваций компонентов сплава по массиву заготовки, однородность микроструктуры, возможность формирования новых материалов с уникальными свойствами, а также всевозможных покрытий, возможность получения композиций из биметаллов.
К недостаткам можно отнести достаточно большие потери металла (до 30%) при распылении и осаждении металла на подложку и довольно высокую сложность управления процессом, требующую более высокой квалификации персонала.
Области применения технологии. Данный метод разработан для изготовления ответственных деталей из специальных сплавов с повышенными требованиями в первую очередь в авиационной и космической областях машиностроения. Эти сплавы также могут найти применение в сверхвысокочастотных устройствах и плёночных радиаторах, которые используются в системах телекоммуникации, а также в нефтедобывающей и горнорудной отраслях промышленности, изготовление высокопрочных инструментов.
Заключение. Развитие технологии Spray forming позволит в дальнейшем создавать новые конструкционные, в том числе и наноструктурные материалы, а также может способствовать дальнейшему развитию отечественной технологии интенсивной пластической деформации (ИПД).
Библиографические ссылки
1. Зленко М.А. Аддитивные технологии в машиностроении / М.В. Нагайцев, В.М.Довбыш// пособие для инженеров. - М. ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» 2015. 220 с.
2. НАМИ [Электронный ресурс]. URL: http://nami.ru/uploads/docs/centr_technology_docs/ 55a62f8d4b563AT_liteynoedelo.pdf (дата обращения: 20.3.2020).
3. Студопедия [Электронный ресурс]. URL: https://studopedia.ru/19_324198_sposob-polucheniya-kompozitov-v-tverdoy-faze.html (дата обращения: 20.3.2020).
© Шевцов А. В., Денисов А. Е. 2020
