Повышение производительности процесса селективного лазерного спекания при изготовлении прототипов

• Автор: Сапрыкин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.03.01, 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Юрга
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕННОЕ.

Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Изготовление литейной оснастки как объект автоматизированного проектирования

1.2 Обобщенная последовательность изготовления прототипов

1.3 Описание методов быстрого изготовления прототипов

1.3.1 Минимальный и максимальный размер слоя.

1.3.2 Опорные элементы.

1.3.3 Дополнительные операции

1.4 Материалы, используемые в ЯРтехнологиях.

1.4.1 Пластмассы.
1.4.2 Металлы
1.5 Основные направления применения технологий быстрого изготовления прототипов.
1.6 Технические требования к установкам быстрого прототипирования.
1.6.1 Точность.
1.6.2 Шероховатость поверхности прототипа
1.6.3 Стоимость изготовления прототипа.
1.6.4 Время создания прототипа.
1.7 Цель, задачи и этапы исследований
Глава 2 ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬЮТИ ПРОЦЕССОВ ПОСЛОЙНОГО СИНТЕЗА ПРОТОТИПОВ И МЕТОДЫ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ
2.1 Оценка производительности процессов послойного синтеза прототипов .
2.2 Методы повышения производительности процессов послойного синтеза
2.3 Оценка влияния формы изделия на производительность процесса послойного синтеза
2.4 Производительность поверхностной обработки импульсным лазерным излучением
2.5 Выводы по главе 2.
Глава 3 РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТОТИПА СЕЛЕКТИВНЫМ ЛАЗЕРНЫМ СПЕКА1МЕМ ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРОМ ПРИ ПЕРЕМЕННОЙ ТОЛЩИНЕ СЛОЯ.
3.1 Анализ тепловых явлений при лазерном спекании порошков
3.1.1 Тепловые источники при лазерном излучении.
3.1.2 Решение задачи теплопроводности при поверхностной лазерной
обработке
3.2 Постановка и решение задачи лазерного спекания порошкового материала импульсным излучением.
3.2.1 Определение критических плотностей мощности лазерного излучения
3.2.2 Определение действительной толщины слоя.
3.2.3 Определение ширины спеченного участка.
3.3 Выводы по главе 3.
Глава 4 МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА.
4.1 Выбор методов экспериментального исследования.
4.2 Методика расчета толщины слоя.
4.3 Материальное оснащение расчетов.
4.4 Программное обеспечение для селективного лазерного спекания.
4.5 Экспериментальное определение теплофизических характеристик порошковых материалов.
4.6 Экспериментальная установка быстрого изготовления прототипов
1 4.6.1 Установка лазерной сварки, резки и термообработки КВАНТ .
4.6.2 Координатный стол.
Глава 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКАНИЯ ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ.
5.1 Глубина и ширина слоя при спекании смеси порошков ПМС1 и тонера в пропорции .
5.2 Глубина и ширина слоя при спекании порошка меди ПМС1.
5.3 Глубина и ширина слоя при спекании смеси порошков ПЖ6 и тонера в пропорции .
5.4 Оценка погрешности аппроксимации экспериментальных значений.
5.5 Зависимость производительности процесса селективного лазерного спекания с учетом режимных параметров лазерного излучения.
5.6 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Напомним, что речь идет об аддитивных технологиях, исключающих традиционное ЧПУ фрезерование и электроэррозионную обработку. Эта классификация в работах 2,8, представлена в следующем виде
Эластичные силиконовые формы, наилучшим образом подходящие для получения отливок i. Наиболее часто используется для копирования полиуретановых деталей и восковых заготовок. Эпоксидные формы имеют значительно более широкую номенклатуру применения прессформы для литья под давлением, прессформы для литья по технологии I iIi i, формовочные модели и стержневые ящики для металлургии, восковые модели для литья по выплавляемым моделям, штампы для обработки давлением листовых материалов, оснастка для термо вакуум формования и т. Металлические формы, полученные методом поверхностного нанесения напыления, осаждения. Результатом является никелевый или цинковый формообразующий слой, укрепляемый впоследствии различными инженерными способами. Наибольшее распространение они получили в изготовлении прессформ для литья под давлением, прессформы для литья по технологии I. Стойкость оснастки может достигать ООО изделий. Керамическая оснастка. Вместо эпоксидных композиций для получения формообразующих частей может быть использован керамический состав. Применяется для различных технологий получения пластиковых пластмассовых деталей, листовой штамповке металлов, а также при литье металлов. Данный способ дополняет напыленную металлическую форму, где напыление или осаждение металлов технически трудновыполнимо. Металлическая оснастка литейная. Это один из традиционных способов, подразумевающий получение формообразующих частей методом литья по выплавляемым моделям либо центробежным литьем. Разработаны специальные установки для литья по выплавляемым моделям в вакууме. Выплавляемые металлические стержни. Используются для оформления внутренних поверхностей полых деталей коллекторов, воздухопроводов и т. Это безусадочные безугарные сплавы, имеющие температуру плавления 0С. Благодаря своей теплоемкости и теплопроводности, заложенные в прессформу, для оформления внутренних полостей вставки не теряют своей геометрии. После получения пластиковой детали, данные вставки выплавляются под действием продолжительного высокотемпературного воздействия. Материал пригоден для 0 повторного использования. Процесс ЗЭ Кекоо1. Технология данного процесса подразумевает использование силиконовой формы как промежуточного технологического этапа. Силиконовая форма заполняется смесью стальной пудры, карбида вольфрама и полимерной пудры со средним размером частиц 5 нанометров. Полимерная пудра выступает в качестве связующего вещества стальных частичек. Далее, при помощи процесса инфильтрации пластиковый связующий компонент заменяется медным. Рекламные материалы информируют о возможности достижения стойкости оснастки в 1 млн. Прямой метод см. Это менее дорогие и более короткие но времени процессы, используемые на этапах доработки продукции и подготовки производства, когда изменения объекта производства не влекут за собой значительных объемов инженерной переработки. Данная инструментальная оснастка обычно заполняет разрыв между i и i и применяется для получения от до нескольких сотен отливок с использованием тех же материалов, что и в основном традиционном производстве. К ним относятся i I 3 , i , i , i i , i i i , 3 i I , . Методы получения формообразующих частей предпроизводственной и производственной инструментальной оснастки средней и большой серийности. Развиваемые в данный момент технологии i основаны на спекании порошкообразных металлов сталь, чугун или медь с последующей инфильтрацией медью или бронзой. К ним относятся 3 , i , I , ii ii i , . В отличие от традиционных методов обработка с удалением слоя материала, ЖМ относится к аддитивным технологиям, когда модель создается послойным добавлением материала. Построение виртуальной модели в какойлибо системе трехмерного проектирования твердотельного или поверхностного, где формируется исходная информация для дальнейшего изготовления прототипа рис.