Saprykina Natalia A. 2017 no. 3(76)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (76) 2017 8 ТЕХНОЛОГИЯ подложкой. Отмечено, что при наклонном ска- нировании под углом 45  у образцов наблюда- лись незначительные остаточные напряжения и деформации по сравнению с другими стратегия- ми сканирования (рис. 1, в ) [8]. В работе [9] представлены исследования влияния мощности лазера, скорости сканирова- ния, толщины слоя и стратегии сканирования на шероховатость поверхности никель-хром- железо-молибденового сплава HASTELLOY Х, полученной методом селективного лазерного плавления. Отмечено, что на шероховатость по- верхностного слоя большое влияние оказывает коагуляция. Коагуляцией называется слияние мелких частиц порошка в более крупные под влиянием лазерного излучения. Наблюдалось снижение коагуляции при уменьшении скорости сканирования, которое обусловлено увеличени- ем времени плавления порошка и снижением вязкости расплава. Увеличение шага сканирова- ния приводит к увеличению шероховатости по- верхности. Шероховатость поверхности имеет наименьшее значение 15 мкм при мощности ла- зера 200 Вт и скорости сканирования 3000 мм/с. Авторами предложено улучшать шероховатость наклонной поверхности за счет контурного ска- нирования каждого слоя с увеличенной плотно- стью энергии (рис. 2). Рис. 2. Фотография наклонной поверхности из сплава HASTELLOY Х, полученная на режимах: а – мощность 200 Вт, скорость сканирования 3000 мм/с; б – мощность 370 Вт, скорость сканирования 1900 мм/с [9] Fig. 2. Images of the leaned surface of the alloy HASTELLOY X, obtained in the modes: а – power 200 W, scanning speed 3000 mm/s; б – power 370 W, scanning speed 1900 mm/s [9] Анализ литературы показал, что режимы и условия плавления для разных материалов опре- деляются экспериментально и зависят от зна- чительного количества параметров [10, 11, 12]. Цель данной работы – установление пределов, в которых можно изменять шероховатость поверх- ностного слоя из медного порошка, полученного методом селективного лазерного плавления за счет изменения технологических режимов ла- зерной обработки. Методика экспериментального исследования Эксперименты по плавлению медного по- рошка реализованы на установке послойного лазерного плавления оригинальной конструк- ции, которая позволяет регулировать все техно- логические режимы плавления. Устройство яв- ляется технологическим лазерным комплексом формирования поверхностей изделий сложной пространственной формы, состоящей из иттер- биевого волоконного лазера ЛК – 100 – В, трех- координатного стола, персонального компьюте- ра, системы ЧПУ и оригинального программного обеспечения. Иттербиевый волоконный лазер с длиной волны 1,07 мкм позволяют регулировать мощность от 10 до 100 Вт. Качество и точность изготавливаемых изделий обеспечивают посто- янная мощность на выходе и точность фокуси- ровки волоконного лазера. Управление лучом лазера с помощью специальной программы в ра- бочей зоне размером 100×100×100 мм позволяет осуществлять сканирование по любому заданно- му контуру. На корпусе установки для нанесения слоя порошка в зону плавления закреплена ка- ретка и выравнивающие ролики. Внутри каретки расположен бункер для порошка, позволяющий