Actual Problems in Machine Building 2021 Vol.8 N3-4

Actual Problems in Machine Building. Vol. 8. N 3-4. 2021 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 14 УДК 621 ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ОПТИМАЛЬНОЙ ТОПОЛОГИИ С ВНУТРЕННЕЙ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРОЙ * А.И. СКОМОРОХОВА, магистрант А.О. ГЛЕБОВ, канд. техн. наук, доцент (ТГТУ, г. Тамбов) Скоморохова А.И. – 392000, г. Тамбов, ул. Советская, д.106, Тамбовский государственный технический университет, e-mail: nasta373@mail.ru Актуальность применения аддитивных технологий в машиностроении обусловлена потребностью в новых подходах к проектированию и изготовлению различных конструкций с высокими показателями функциональности. Проанализированы основные преимущества данного вида производства, главным среди которых является возможность изготовления деталей оптимальной топологии. Перспективным направлением улучшения эксплуатационных характеристик разрабатываемых конструкций является создание внутренней пористой структуры, что не только снижает вес деталей, но и позволяет влиять на их физико-механические характеристики. Описаны некоторые технологии, наиболее широко используемые при печати пластиковых и металлических изделий. Рассмотрены методы формирования слоя деталей при аддитивном производстве и области применения каждого из этих методов. Приведен пример успешного практического использования изделия с внутренней пористой структурой. Ключевые слова: аддитивные технологии, топологическая оптимизация, пористая структура Введение Одним из перспективных направлений производства изделий с заданными эксплуатационными характеристиками является создание внутренней пористой структуры с различным процентом заполнения [1]. Детали из пористого материала в отличие от монолитных изделий, при равных эксплуатационных характеристиках будут обладать меньшей массой, хорошими демпирующими свойствами и позволят снизить затраты на материал [2]. Интересно и то, что на основе пористого материала можно создавать широкий ассортимент композитов с антифрикционными, электротехническими, жаропрочными и другими свойствами, получаемыми в результате заполнения свободного пространства определенными компонентами [3]. Организация внутренней пористой структуры в сочетании с методами топологической оптимизации открывают новые перспективы в задачах проектирования легких и функциональных изделий [4 - 8], интерес к которым обусловлен активным развитием аддитивных технологий. Изготовление подобных изделий традиционными методами обработки зачастую не представляется возможным. Кроме того, к преимуществам аддитивных технологий относятся: уменьшение парка технологического оборудования; возможность выполнять большое количество индивидуальных заказов; экономия времени на переналадке оборудования под новое изделие; использование труда рабочих низкой квалификации; уменьшение количества отходов; значительное сокращение производственного цикла и др [9]. Аддитивное производство позволяет также влиять на * Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (грант Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук МК-1088.2021.4).