::Метал - полимерные и биметаллические порошковые композиции для СЛС и СЛП

Публикации Достижения 1995 - 2017 годов Стартовая страница

Материалом для послойного синтеза является смесь порошков в разной пропорции и различной дисперсности (метал -полимерные композиции- МПК) или смеси металических порошков с припоями (биметаллические ппорошковые композиции - БПК). Одна компонента – легкоплавкая: это (полиамид /ПА/ - марки П12, или поликарбонат /ПК/ - марки ЛЭТ7) для МПК или припой (например, ПО-2, ПОССу 30-2, канифоль) для БПК; а вторая – тугоплавкая (метал). В качестве тугоплавкой компоненты мы используем наплавочные порошки на основе никеля (марки ПГСР4), латуни (марка ПГ-19М-01), железа (ПЖ-РНЛ-А), титана (марки ПТОМ, ПТС, ПТХ) и т.д..

Изделия из порошковой смеси ПГСР4 + ПА = 8:1 (слева и в центре), ПГ-19М-01 + ПК = 6:1 (справа).

Образец - шестерня

Образец - пирамида

Образец - вставка

В 1998 г. мы принимали участие в выставке по высоким технологиям в Цюрихе, ниже представлены образцы для выставки.

Данная методика синтеза объемных изделий деталей машин может быть использована в технологии литья по выплавляемым формам.

:::

СЛС железного порошка марки ПЖРНЛ-А (справа - изделие "кубики") и биметаллических порошковых композиций (слева - изделие "фильтрующие элементы" / смесь ПГСР-4 + ПОССУ-30-2 + канифоль = 4 : 1 : 0.1.

 

Нами исследовались физико-механические свойства синтезированных изделий из МРК и БПК: были: определены пределы упругости и разрушения, модуль Юнга, линейный, поверхностный и объемный коэффициенты относительного сжатия, измерена твердость по Бринелю, найдены коэффициенты Пуассона, пористости, проницаемости и теплового расширения, изучена шероховатость и точность воспроизведения внешней поверхности изделий. В табл. 1-4 представлены сравнительные данные.

Измерение твердости по Бринелю (виден размер отпечатка на поверхности) и характер разрушения при исследовании на прочность образцов – фильтров.

Испытания на разрывной машине.

Характер разрушения при исследовании на прочность.

Табл. 1

N/N
Наименование процесса, используемый материал, производитель установки
Точность воспроизведения модели установкой, мм
Точность литья, мм
Поверхностная шероховатость, мм
Количество ведерживаемых циклов изготовления форм
1
Стереолитография (3D Systems, SL5170)
0,7
0,7
4-12,5
~ 200
2
СЛС (DTM, поликарбонат)
2,1
0,8
3-12,5
~ 10-100 тыс
3
Fused deposition modelling(воск)
1,8
0,7
5-12,5
~ 1,5 тыс.
4
LOM (бумага)
1,6
1,7
4-25
~ 20-50

Табл.2. Физико-механические свойства спеченных металл-полимерных композиций

N/№ смесей
Мощность Р, Вт
Скорость скани-рования v, см/с
Максимальная нагрузка Рmax, Н
Относительная деформация e, %
Удельное разрушающее усилие sв, МПа
Предел вынужденной эластичности sу, МПа
Модуль Юнга Е, МПа
Твердость НВ, МПа
Плотность спеченных образцов r, г/см3
1-2б

2-2б

3-2б

4*-1

5*-2а

10

10

7,2

6,8

8,7

55,4

68,7

46,5

20,5

13,7

16480

13734

11772

12946

19114

33,3

31,0

26,4

13

10,8

76,8

64,1

54,8

23,5

36

17,4

18,2

16,8

10

8,3

304

261

256

120

399

41,2

37,3

34,3

--

54,5

3,63

3,32

3,11

2,32

3,1

*)- образцы прошли предварительно исследования на пористость, проницаемость и скорость прохождения звуковых волн.

Табл.3 Свойства акриловых пластмасс, традиционно используемых в технологии литья по выплавляемым формам.

Свойства

ТШ

АСТ-Т

Плотность, г/cм3

1,16-1,18

1,14-1,18

Предел прочности, кг/см2:

- при растяжении

- при сжатии

- при изгибе

300-350

550-750

400-700

450-500

650-800

500-700

Ударная вязкость, кгм/см2

4-8,5

5,5-8,5

Твердость по Бринелю

12-15

12-13

Отвердение при 24 0С, час

2-3

2-3

как видно, наши модели могут служить в качестве литьевых форм.

Табл.4. Шероховатость поверхности спекаемых изделий.

Состав порошковой композиции

Дисперсность фракции, мкм

Условия СЛС: Р =9,1 Вт, скорость сканирования v, см/с

Шероховатость, Ra, мкм

МПК №2а

<63

16,3

7,8

МПК №1

63<r<100

8,2

5,7

МПК №2б

<63

16,3

10,9


::СФ ФИАН версия 1.0 --> ::design by © Игорь В. Шишковский 2000