ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 136 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ сти и качеству изготовления сложнопрофильных изделий [1–3]. Установлено, что один из самых рациональных аддитивных методов получения электродов-инструментов (ЭИ) – это технология селективного лазерного сплавления (СЛС) [4–8]. Отмечается, что применение аддитивных технологий позволяет получить требуемые параметры повторяемой геометрии сложнопрофильных элементов, а также обеспечить повышенные показатели производительности и стойкости ЭИ путем применения новых составов порошковых материалов. В работах [9–13] отмечена эффективность применения композитных электродовинструментов, полученных с применением аддитивных технологий. Принцип технологии СЛС заключается в разбивке изделия на слои и последующей печати изделия с циклическим повторением операций. Повышение требований к точности, качеству и надежности изготовления изделий требует применения ЭИ высокого качества, повторяющих профиль поверхности. Требуемая точность размеров изделий, обрабатываемых методом ЭЭО, варьируется от 12-го до 6-го квалитета, а требуемая шероховатость по Ra – от 3,2 до 0,8 мкм. Повышенные требования к точности и шероховатости связаны с эксплуатационными особенностями; обрабатываемые поверхности находятся в сопряжении с кинематическими узлами и механизмами. В работах [14–18] рассматривается метод СЛС для получения металлических электродовинструментов. Авторы отмечают, что применение аддитивных технологий для выращивания ЭИ позволяет не только обеспечить требуемые параметры повторяемой геометрии сложнопрофильных элементов изделий, но и получить повышенные показатели производительности и стойкости ЭИ путем применения новых порошковых материалов. Основные параметры процесса СЛС – мощность лазера, скорость сканирования, тип и расстояние штриховки, толщина слоя и характеристики порошка – влияют на образование дефектов в процессе выращивания ЭИ. Пористость является наиболее частым и сложным дефектом для устранения при селективном лазерном сплавлении. На образование пор оказывают влияние свойства исходного порошкового материала, параметры установки и режимы выращивания [19–21]. Еще один дефект, появляющийся при применении порошковых аддитивных технологий, – несплавления, которые возникают при недостаточном перекрытии единичных дорожек друг с другом. Неверно подобранные режимы для определенного материала приводят к повышению пористости. При недостаточном значении мощности в процессе СЛС порошковый слой не полностью расплавляется, это вызывает эффект сферодизации или несплавление с предыдущим слоем из-за наличия в дорожке несплавленных частиц [22]. Повышение значения мощности приводит к интенсивному испарению материала или наиболее легкоплавких компонентов порошка, что вызывает образование пор. Наличие подобных дефектов способствует интенсификации разрушения ЭИ в процессе ЭЭО. Наличие нестабильности в структуре ЭИ может также сказаться на формировании стабильного процесса искрообразования при копировально-прошивной ЭЭО (КПЭЭО), что негативным образом отразится на качестве обработки. В настоящее время сформированные подходы к проектированию конфигурации ЭИ и назначению режимов обработки полагаются на методики проектирования нагруженных ответственных изделий. Данные подходы не включают в себя особенности физической стороны процесса ЭЭО. Следует оптимизировать размеры и форму ЭИ не только с учетом массовых и механических характеристик, но также с учетом его физических свойств (электросопротивления и возможности формирования стабильного канала искрообразования). Исходные параметры ЭИ оказывают влияние на формируемую поверхность и непосредственно на расход ЭИ. Структурные дефекты интенсифицируют процесс расхода ЭИ в процессе КПЭЭО. На получение требуемого качества поверхности оказывает влияние шероховатость ЭИ не только до КПЭЭО, но и в самом процессе. Исходя из этого установлено, что обеспечение предъявленных требований качества ЭИ является актуальной научно-технологической задачей. Целью работы является экспериментальное исследование особенностей применения аддитивно изготовленных ЭИ при КПЭЭО ответственных изделий. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1