OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 161 EQUIPMENT. INSTRUMENTS Авторы работы [82] также столкнулись со сложностями КПЭЭО ЭИ, полученных методом SLM. Были исследованы ЭИ из порошков чистой меди, бронзово-никелевого сплава, меднобронзово-никелевого сплава и стального сплава. Электрод из стального сплава, изготовленный методом SLS, практически не удалял материал с заготовки, а производительность остальных ЭИ, полученных методом SLS, была ниже по сравнению со сплошными медными электродами. Как было сказано ранее, в работах [54–61] отмечается возможность применения методов топологической оптимизации при проектировании ЭИ (рис. 11). Технология SLM является одним из немногих методов, позволяющих изготовить топологически оптимизированные ЭИ. При электроэрозионной обработке ЭИ подвергается комплексному воздействию термодинамических, электрофизических, гидромеханических и других сил. В связи с этим необходимо обеспечивать отсутствие дефектов во внутренней структуре ЭИ, что достигается режимами выращивания. Установлено, что при изготовлении ЭИ методами SLS и SLM наблюдается появление структурных дефектов, напрямую зависящих от параметров процесса выращивания. Наиболее значимыми параметрами изготовления, влияющими на качество конечного изделия, являются мощность лазера, скорость сканирования, расстояние штриховки, толщина слоя, химический состав порошкового материала и атмосферы в камере выращивания [82]. Наиболее распроРис. 11. Оптимизация геометрии ЭИ Fig. 11. Optimization of electrode-tool geometry страненным и трудноустранимым дефектом, который возникает в изделиях, изготовленных методами SLS и SLM, является пористость. Формирование пор обусловлено множеством параметров: физико-химическими свойствами порошкового материала, параметрами оборудования SLM/SLS и технологическими параметрами спекания/плавления [83]. Режимы выращивания также напрямую влияют на количество и размер пор. Вследствие недостаточной плотности мощности расплавление порошкого слоя происходит не в полной мере, наблюдается явление сферодизации, появляются межслойные несплавления, а также несплавления частиц [84]. Появление несплавлений и увеличение пористости может также обусловливаться недостаточным перекрытием единичных дорожек. В процессе наплавки образуются участки несплавлений между единичными дорожками, где частицы порошка не в полной мере повергаются воздействию лазерного луча [85]. В обратном случае, когда значение плотности мощности тока слишком велико, в связи с испарением материала или компонентов сплава с более низкой температурой плавления также формируются пустоты. Наличие пор и несплавлений негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках ЭИ, значительно увеличивается его износ в процессе ЭЭО. Помимо этого, структурные дефекты, возникающие в процессе изготовления, снижают стабильность процесса искрообразования при КПЭЭО и соответственно параметры производительности и качества обработанной поверхности. На основе анализа исследований можно утверждать, что метод SLS рационально использовать при изготовлении сложнопрофильных ЭИ, однако применение данного метода требует дополнительных исследований для оптимизации режимов наплавки и минимизации структурных дефектов, а также выбора материалов, одновременно удовлетворяющих процессам КПЭЭО и SLS. Еще одной группой актуальных методов получения сложнопрофильных ЭИ являются технологии быстрого прототипирования, например электроформования или SLA (послойного выращивания изделия путем отверждения фотополимера лучом лазера) и последующего нанесения
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1