СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ АКТИВАЦИИ МЕДНОГО ПОРОШКА ПМС-1 ДЛЯ СИНТЕЗА ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ SLS

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Развитие методов послойного синтеза готовых прототипов и изделий позволяет внедрять данные технологии в различные сферы деятельности, начиная от легкой и заканчивая военной промышленностью и медициной. Особый интерес вызывает возможность изготовления металлических изделий сложной геометрической формы. Технологии послойного лазерного спекания дают возможность использовать в качестве строительного материала металлические порошки и их смеси. Исходные физико-химические свойства порошков определяют условия и технологические режимы, при которых будет проходить синтез изделия. К таким свойствам относятся: гранулометрический состав, форма частиц, температура плавления, теплопроводность материала и др. В процессе спекания металлических порошков возникает эффект коагуляции, что отрицательно влияет на качество спекаемого изделия. Одним из способов изменения начальных свойств порошка, а так же изменение эффекта коагуляции, является его предварительная активация. В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований, влияния предварительной активации порошка марки ПМС-1 (ГОСТ 4960-09) на изменения его первоначальных свойств. Показано изменение пористости и механической прочности образцов, полученных методом селективного лазерного спекания (СЛС) в зависимости от способа активации порошка. Активация порошка проводилась гамма-излучением радиоактивного изотопа Со60 и механически. Насыпная плотность порошка определялась методом «воронки». Изменение структуры порошка определялось на металлографическом микроскопе. Экспериментальные образцы изготавливались на технологическом лазерном комплексе «ВАРИСКАФ-100М». Механическая прочность на сжатие определялась на настольной универсальной испытательной системе. Результаты экспериментов показали, что при механической активации значительно изменяются гранулометрические свойства порошка. Частицы порошка образуют агломераты пластинчатой формы размерами до 0,5 мм. Насыпная плотность порошка, активированного механическим способом, увеличивается до 35 % при времени обработки 1,5 минуты и до 45 % при 3 минутах. В результате лазерного воздействия наблюдаются процессы, как спекания частиц порошка, так и полного их сплавления. При активации ионизирующим излучением структура и насыпная плотность порошка не изменяется. При спекании наблюдается повышенная окисленность материала и усадка образца.

Об авторах

Александр Александрович Сапрыкин

Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета

Email: sapraa@tpu.ru
ул. Ленинградская, 26, г. Юрга, 652055, Россия

Александр Васильевич Градобоев

Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета

Email: Gradoboev1@mail.ru
ул. Ленинградская, 26, г. Юрга, 652055, Россия

Владимир Иванович Яковлев

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

Email: anicpt@rambler.ru
пр. Ленина, 46, г. Барнаул, 656038, Россия

Егор Артурович Ибрагимов

Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета

Email: egor83@list.ru
ул. Ленинградская, 26, г. Юрга, 652055, Россия

Елена Владимировна Бабакова

Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета

Email: babakova@tpu.ru
ул. Ленинградская, 26, г. Юрга, 652055, Россия

Список литературы

  1. Харанжевский Е.В. Лазерный синтез поверхностных наноструктурных покрытий систем Al-C // Вестник Удмуртского университета. - 2011. - № 4-1. - С. 6-12.
  2. Kumar S., Kruth J.-P. Composites by rapid prototyping technology // Materials & Design. - 2010. - Vol. 31, iss. 2. - P. 850-856. - doi: 10.1016/j.matdes.2009.07.045.
  3. Direct selective laser sintering of iron-graphite powder mixture / K. Murali, A.N. Chatterjee, P. Saha, R. Palai, S. Kumar, S.K. Roy, P.K. Mishra, A.R. Choudhury // Journal of Materials Processing Technology. - 2003. - Vol. 136, iss. 1-3. - P. 179-185. - doi: 10.1016/S0924-0136(03)00150-X.
  4. Gibson I.B., Rosen D.W., Stucker B. Additive manufacturing technologies. Rapid prototyping to direct digital manufacturing. - New York, USA: Springer, 2009. - 459 p. - ISBN-10: 1441911197. - ISBN-13: 978-1441911193.
  5. Кузнецов В.Е. Системы быстрого изготовления прототипов и их расширения // CAD/CAM/CAE Observer. - 2003. - № 4 (13). - С. 2-7.
  6. Влияние механической активации металлических порошков на их реакционную способность и свойства плазменных покрытий / В.А. Полубояров, А.Е. Лапин, З.А. Коротаева, А.Н. Черепанов, О.П. Солоненко, Н.С. Коботаева, Е.Е. Сироткина, М.А. Корчагин // Химия в интересах устойчивого развития. - 2002. - Т. 10, № 1-2. - С. 219-225.
  7. Influence of mechanical activation on microstructure and crystal structure of sintered MgO-TiO2 system / S. Filipović, N. Obradović, V.B. Pavlović, S. Marković, M. Mitrić, M.M. Ristić // Science of Sintering. - 2010. - Vol. 42, iss. 2. - P. 143-151. - doi: 10.2298/SOS100518002F.
  8. Сапрыкина Н.А., Сапрыкин А.А., Яковлев В.И. Влияние механической активации металлических порошков на качество поверхностного слоя, полученного технологией послойного синтеза // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2012. - № 4 (57). - С. 108-110.
  9. Структура и физико-механические свойства спеченных материалов системы Fe-Si, полученных из механически активированных на воздухе порошков / Г.А. Дорогина, Э.С. Горкунов, Ю.В. Субачев, С.М. Задворкин, И.А. Кузнецов, Е.А. Туева, А.В. Долматов // Физика и химия обработки материалов. - 2011. - № 5. - С. 56-61.
  10. Ibragimov E.A., Saprykin A.A., Babakova E.V. Influence of laser beam machining strategy at SLS synthesis // Advanced Materials Research. - 2014. - Vol. 1040. - P. 764-767. - doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMR.1040.764' target='_blank'>www.scientific.net/AMR.1040.764.
  11. Saprykina N.А., Saprykin А.А. Engineering support for improving quality of layer-by-layer laser sintering // The 7th International Forum on Strategic Technology IFOST 2012, September 18-21, 2012. - Tomsk: TPU Press, 2012. - P. 129-132.
  12. ИСО 3923-1:2008. Порошки металлические. Определение насыпной плотности. Ч. 1. Метод с использованием воронки. - М.: Стандартинформ, 2012. - 5 с.
  13. Градобоев А.В., Суржиков А.П. Радиационная стойкость СВЧ приборов на основе арсенида галлия. - Томск: Изд-во ТПУ, 2005 - 277 с.
  14. Мамонтов А.П., Чернов И.П. Эффект малых доз ионизирующего излучения. - 2-е изд., перераб. и доп. - Томск: Дельтапдан, 2009. - 288 с.
  15. Ильин А.П. Развитие электровзрывной технологии получения нанопорошков в НИИ высоких напряжений при Томском политехническом университете // Известия Томского политехнического университета. - 2003. - Т. 306, № 1. - С. 133-139.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».