ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 32 ТЕХНОЛОГИЯ Было отмечено, что при постоянной скорости 600 об/мин материал PO1 показал меньший износ по сравнению с PO2 и PO3. Наименьшее значение износа для PO1 составило 2328 мкм, а наибольшее зафиксировано на уровне 2513 мкм. Для PO2 наименьшее значение износа составило 3008 мкм, а наибольшее – 3407 мкм. Для PO3 наименьшее значение износа составило 2595 мкм, а наибольшее – 3023 мкм. Скорость износа неуклонно возрастала, увеличившись в 1,08, 1,25 и 1,11 раза при повышении нагрузки для образцов PO1, PO2 и PO3 соответственно. PO1 показал более стабильный характер износа по сравнению с PO2 и PO3. В основном это было связано с формированием стабильной пленки переноса, которая четко наблюдается на изображениях дорожек износа при испытании материала PO1, показанных в табл. 3. Более высокая производительность PO1 также была связана с углом направления печати FDM (т. е. 0°). Кроме того, материал PO1 (как показано на рис. 11) с углом направления печати 0° показал превосходную прочность на растяжение и сжатие – в первую очередь потому, что направление печати совпадало с направлением приложения нагрузки. В этом положении слои материала имеют постоянную толщину и большую длину в направлении PO1, что, вероятно, улучшает связь между слоями материала, в конечном итоге снижая износ. Кроме того, в случае материалов PO2 и PO3 направление печати составляет 45° и перпендикулярно направлению нагрузки. На сцепление слоев оказывают влияние нагрузка и тепло, выделяемое во время работы [14]. В результате не образуется стабильная пленка переноса. Это также подтверждается изображениями дорожек износа для материалов PO2 и PO3, показанными в табл. 3. В случае PO2 наблюдалась неравномерная пленка переноса, что привело к плохой износостойкости. Следует также отметить, что сцепление слоев оказалось слабым в образцах, изготовленных с углом направления печати от 30° до 60° [14, 26]. Схематическое изображение направления печати и направления приложения нормальной нагрузки, действующей на штифт во время испытания, показано на рис. 11. Видно, что в случае материала PO2 нагрузка, действующая на штифт, делится на две составляющие. Горизонтальная составляющая пытается ослабить связь между слоями, в результате чего в системе появляется вибрация и из-за этого не формируется стабильная пленка переноса, что приводит к большему износу PO2. В случае PO3 это явление не наблюдалось, поэтому эффективность PO3 выше, чем PO2. Однако следует отметить, что прочность соединения слоев в материале PO3 меньше, чем в PO1, поэтому его эффективность ниже, чем эффективность PO1. Значения нормальной нагрузки и скорости в уравнениях из табл. 4 для материалов PO1, PO2 и PO3 свидетельствуют о том, что износ в большей степени зависит от нормальной нагрузки, чем от скорости скольжения. Чтобы иметь четкое представление о влиянии входных параметров на износ, с использованием приведенных в табл. 4 эмпирических уравнений были построены трехмерные графики для износа, изменяющегося в зависимости от нормальной нагрузки и скорости скольжения. Трехмерные кривые поверхности построены путем изменения двух параметров процесса одновременно при сохранении третьего параметра постоянным в среднем значении диапазонов параметров, как показано в табл. 1. Трехмерные графики, отражающие изменение износа, показаны на рис. 12, а–в, где отражено изменение износа в зависимости от нормальной нагрузки и скорости для PO1, PO2 и PO3 соответственно. В ходе исследования Рис. 11. Схема направления печати и направления приложения нормальной нагрузки, действующей на штифт во время испытания Fig. 11. Schematic diagram of the printing orientation and the direction of application of the normal load acting on the pin during testing
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1