Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Инновационные технологии в машиностроении ___________________________________________________________________ 125 Лазер избирательно спекает порошкообразный материал путем сканирования поверхности порошка и последовательной сверки его с генерируемой в памяти компьютера 3D моделью детали (например, файлов CAD или сканированных данных вдругом формате). После того как сечение детали закончено, емкость с порошком погружается на один слой ниже и процесс повторяется [3]. В отличие от некоторых других технологий таких, как стереолитография (SLA) и моделирования посредством наплавления (FDM – Fused Deposition Modeling), SLS не требует поддерживающих структур. Это связано, прежде всего, с тем фактом, что печать ведется в окружении порошка. Некоторые машины SLS используют однокомпонентный порошок, например, машины, использующие технологию прямого лазерного спекания металла. Однако большинство SLS машин используют двухкомпонентные порошки, как правило, либо порошок с покрытием (coatedpowder) или либо порошок-смесь. В однокомпонентных порошках лазеры расплавляют только внешнюю поверхность частиц (поверхностное плавление), по сути, частицы сплавляются одна с другой. По сравнению с другими методами производства, SLS может изготавливать детали из широкого диапазона доступных в продаже порошков. Физически процесс может быть представлен в виде полного плавления, частичного плавления, или жидкофазного и твердофазного спекания. В зависимости от материала, при изготовлении деталей может быть достигнуто до 100% плотности [2], что соответствует монолитному вплавлению деталей традиционными способами. Существенным недостатком SLS машин можно назвать большое время подготовки к работе, требуемое для нагревания порошка и стабилизации температуры. Разрешение печати меньше, чем при использовании SLA (минимальная толщина слоя – 0,1-0,15 мм), зато скорость в несколько раз выше (до 35 мм/час). На конечное качество получаемого изделия помимо пористости и теплофизических свойств порошковых материалов, существенное влияние оказывают несколько управляемых технологических параметров, а именно: скорость сканирования, мощность лазерного излучения, шаг сканирования, предварительная температура подогрева порошка. Характер их влияния приведен в работе [5]. Помимо указанных выше технологических параметров спекания необходимо так же учитывать еще один фактор – стратегию спекания. Так в работе [6] приведены примеры влияния расположения модели в пространстве относительно направления движения устройства засыпки и выравнивания порошка. На рисунке1 представлены фотографии образцов выполненных из нержавеющей стали. Образец 1А ориентирован относительно движения под углом 90°, образец 1В под углом 45°. На верхней поверхности (рис.1, слева)