OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 3 2024 137 EQUIPMENT. INSTRUMENTS Разработать рациональную методику изготовления образцов электродов-инструментов из мартенситностареющей стали MS1 методом селективного лазерного сплавления. Эти образцы должны обладать минимальным количеством структурных дефектов для дальнейшей КПЭЭО. Установить эмпирическую зависимость параметра качества поверхности аддитивно изготовленного ЭИ из мартенситностареющей стали MS1 в зависимости от режимов КПЭЭО. Установить эмпирическую зависимость износа аддитивно изготовленного ЭИ из мартенситностареющей стали MS1 в зависимости от режимов КПЭЭО. Оценить влияние режимов КПЭЭО на качество поверхности аддитивно изготовленного ЭИ из мартенситностареющей стали MS1. Методика исследований Исследования проводились на базе центра коллективного пользования «Центр аддитивных технологий» Пермского национального исследовательского политехнического университета. Изготовление опытных ЭИ осуществлялось методом аддитивных технологий (СЛС). ЭИ изготавливались из порошка мартенситностареющей стали марки MS1. Частицы порошка обладали средним размером 20…40 мкм и имели сферическую форму. Мартенситностареющие стали – это уникальные низкоуглеродистые мартенситные стали, которые получают прочность за счет интерметаллических осадков, образующихся в процессе термической обработки при старении. Низкое содержание углерода обеспечивает хорошую свариваемость, а значительные легирующие добавки позволяют добиться высокой прочности за счет механизмов закалки в виде осадков. В процессе СЛС возникают следующие дефекты: трещины, поры и достаточно грубая поверхность с наличием приплавленных частичек порошка. Необходима проработка режимов сплавления на данном порошке MS1. Проведение пробных режимов позволит получить ЭИ с минимальным количеством дефектов. Проработка режимов сплавления проводилась на установке ReаLizer 50 (рис. 3, а), которая работает по технологии СЛС и используется преимущественно для изготовления мелкогабаритных деталей из порошков различной номенклатуры. Установка оснащена импульсным волоконным лазером с возможностью регулировки траектории перемещения луча, а также продолжительности засветки. Одним из основных достоинств установки ReaLizer SLM 50 является высокая детализация изделий. В качестве защитного газа для спекания применялся аргон. Для получения ЭИ использовались четыре режима (табл. 1) сплавления порошкового материала MS1 и был выбран наилучший по качеству образец. Параметры, варьируемые при изготовлении ЭИ из порошка мартенситностареющей стали MS1 методом СЛС: время засветки каждой точки – t, мкс; рабочая сила тока – I, мА; расстояние между точками траектории движения лазера – S, мкм; средняя мощность лазерного излучения – Pср, Вт; шаг заполнения, мкм; толщина единичного слоя – h, мкм; скорость сканирования – V, м/с. Образцы изготовлены в виде параллелепипедов длиной 30 мм и сечением 5×5 мм. На рис. 1 представлены полученные образцы на подложке для выращивания. Высокая плотность энергии в процессе СЛС приводит к чрезмерному испарению материала и образованию брызг, из-за чего образуется большое количество пор. Поры снижают устаТ а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Технологические режимы изготовления ЭИ Technological modes of manufacturing the tool electrode № t, мкс I, мА S, мкм Pср, Вт Шаг заполнения, мкм h, мкм V, м/с 1 40 1400 20 35 0,05 30 1 2 40 1400 30 35 0,05 30 0,75 3 20 1200 20 30 0,05 30 1 4 20 1400 20 35 0,05 30 1
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1