:: 3D - Объемная лазерная наплавка (DMD, LENS etc.)

Публикации Достижения 1995 - 2017 годов Стартовая страница

Технология трехмерной лазерной наплавки позволяет выстраивать 3D (объемные) структуры сложной геометрии на поверхности путем подачи порошка через сопловой блок осесимметрично лазерному пучку. Перемещая лазерный пучок по заранее заданной в САПР пакете траектории возможно проход за проходом послойно создавать литое изделие сложной конфигурации, в том числе с градиентом свойств. В настоящей работе процесс объемной лазерной наплавки титанового порошка на подложку из Ti -6Al -4V сплава был реализован в различных газовых средах (аргон или азот) - вариант А и путем добавления в титан порошка оксида алюминия - вариант В (см рисунок ниже) . Эксперименты проводились на TrumaForm DMD 505 Trumpf ( CO2, 5000 W pp , cw ) лазере с системой многокомпонентной подачи порошка в лаборатории DIPI (ENISE, France). Сканирующая электронная микроскопия с элементным анализом была использована для сравнения градиентных слоев. Была показана возможность синтеза нитрида титана – TiN при лазерной обработке титана в среде азота. Микроструктура отдельного лазерного прохода характеризовалась малой пористостью и имела типичные для подвергнутых лазерной закалке структуры дендритного типа вытянутые в направлении максимального теплоотвода. Добавление оксида алюминия существенно увеличило микротвердость градиентных слоев, однако привело к развитию трещин. Повышение микротвердости показывает преимущества создания градиентных слоев в объеме из титанового порошка в режиме послойной трехмерной лазерной наплавки (Direct Metal Deposion technique). Стратегия формирования градиентных слоев при DMD показана на рисунке.

Схема формирования мультикомпонентных (градиентных) слоев методом послойной объемной лазерной наплавки (DLMD) и характерные микроструктуры этих слоев по данным СЭМ.

Примеры создания функционально-градиентных слоев методом DMD показаны на рисунке:

Фото объемной лазерной наплавки на основание из титаново сплава типа ВТ6: A) градиент слоев Ti в среде чередующихся газов - в азоте (N2) и аргоне (Ar); B) градиент слоев в системе Ti + Al2O3, изменялась скорость сканирования. Цифрами 1-2-3 обозначены места измерения мокротвердости.

Result was published at Materials Letters. Vol. 73 , 15 April 2012, P. 32-35. doi: 10.1016/j.matlet.2011.12.099


::СФ ФИАН версия 5.0 --> ::design by © Игорь В. Шишковский 2012