OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 2 2025 147 EQUIPMENT. INSTRUMENTS водит к накапливанию деформации и высокому внутреннему напряжению на границе раздела, что в конечном итоге может привести к растрескиванию [15]. Из-за вышеупомянутых проблем изготовление биметаллических образцов с различным дизайном интерфейса между железными и медными сплавами затруднено [16]. Для изготовления бездефектного многокомпонентного образца при чередовании разнородных проволок во время печати необходимо управлять тепловыми условиями, чтобы проволока одного материала успевала расплавиться, а проволока другого материала не растекалась (создавая дефекты и нарушая геометрию изделия). Для этого необходимо учитывать физикомеханические свойства и рассчитывать значения погонной энергии для каждого вида структурного дизайна и каждого используемого материала, как это будет показано ниже. При формировании резкого интерфейса между разнородными материалами необходимо останавливать нанесение одного материала перед нанесением другого материала. Таким образом, сразу после нанесения N-го слоя проволокой железного сплава производится смена подачи на проволоку медного сплава (рис. 3). Для изготовления биметалла с резким интерфейсом между железным и медным сплавами послойно наносили проволоку из железного сплава для формирования от 10 до 30 слоев. По завершении формирования аддитивно-выращенной области железного сплава подача стальной проволоки прекращалась полностью, и с помощью второго податчика в ванну расплава подавалась проволока медного сплава. Далее слои (N + 1) или первые слои медного сплава наносились уже с другими параметрами 3D-печати, Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Физико-механические характеристики используемых материалов Physical and mechanical properties of the materials used Материал Tm, °C ρ, кг/м 3 C, Дж / (кг·°C) λ, Вт / (м·°C) α, 1 / °C 12Х18Н9Т 1420 7920 462…596 15…26 16,6…19,3 M1 1083 8940 390 387 16,7 09Г2С 1450…1520 7850 496…676 33…27 11,5…12,3 БрАМц9-2 1060 7630 461 71,4 17 учитывая разные физико-механические свойства материалов. Визуализация изменения параметров 3Dпечати производилось за счет изменения значений тепловложения для каждого слоя с целью получения всестороннего понимания структур и дефектности аддитивно-выращенных областей при изготовлении аддитивными способами. Величина тепловложения является характеристикой теплового градиента и представляет собой величину погонной энергии, выделяемой на единицу длины слоя [17]. Значения тепловложения при изготовлении биметаллических образцов с резким интерфейсом между разнородными материалами приведено на рис. 4. Нанесение слоев проволокой железного сплава производилось на основе уже известных данных [18]. Нанесение слоев проволокой медного сплава с использованием этих же параметров невозможно. При проведении подбора параметров для печати медной проволокой на уже нанесенные стальные слои необходимо минимизировать тепловложение. Таким образом, для печати биметаллических образцов на основе железных и медных сплавов задается фиксированное значение тепловложения для каждого из рассматриваемых материалов. Значение тепловложения при нанесении слоев меди M1 составляет 0,09 кДж/мм, что в 2,5 раза меньше, чем значение тепловложения при нанесении слоев медного сплава БрАМц9-2. Значение тепловложения при нанесении слоев из железных сплавов 12Х18Н9Т составляет 0,17 кДж/мм, что в 1,5 раза меньше, чем значение тепловложения при нанесении слоев железного сплава 09Г2С. Такая разница обусловливается различием теплофизических свойств используемых материалов.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1