Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 79 МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ • «чистовой режим» используют для фор- мирования поддерживающего контура и со- хранения формы сечения при последующем заполнении слоя при помощи «чернового ре- жима»; • «черновой режим» обеспечивает повышен- ную шероховатость, что положительно влияет на прочность сцепления слоев между собой; • заключительный проход по контуру на «отделочном режиме», где обеспечивается оплавление порошка точно по контуру сечения, исключая возникшие неточности при предыду- щих переходах – «черновом» и «чистовом» и обеспечивая одновременно качество поверхно- сти [1]. Эффективность теплоотвода определяется наличием в порошковой композиции поровых промежутков, зависящих от формы частиц и соразмерности частиц порошка. Форма частиц должна быть подобрана так, чтобы при смеще- нии уменьшить размер пор [2]. Сферические частицы лучше укладываются со сферически- ми, а дендритные с хлопьевидными [3]. Глу- бина спекания уменьшается с возрастанием уплотнения порошкового материала. Ее можно увеличить путем повышения мощности лазер- ного луча. Однако это приводит к увеличению потери энергии. Мощность лазерного излучения выбирает- ся в зависимости от коэффициента отражения излучения для данного порошка, температуры плавления порошкового материала и коэффици- ента температуропроводности, а также формы и размера частиц. Для тугоплавких материалов необходимо увеличивать мощность лазерного излучения и уменьшать скорость перемещения луча лазера. При нерационально выбранных значениях мощности возникает горение порош- кового материала. При рассмотрении влияния теплофизиче- ских и физико-химических свойств на качество поверхности возникает сложность в их нахож- дении. Ведь свойства порошковых материалов не соответствуют традиционным данным, при- веденным в справочниках для монолитного ма- териала. Для определения оптимальных режимов спекания необходимо разделить металлические порошковые материалы на однокомпонентные и двухкомпонентные. Двухкомпонентные, в свою очередь, делят на порошковые материалы с близкой температурой плавления и материа- лы с разной температурой плавления. В основе метода селективного лазерного спекания лежит физический процесс жидкофазного спекания. Жидкая фаза образуется за счет расплавления более легкоплавкого компонента. Различают три стадии жидкофазного спекания: 1) пере- группировка твердых частиц под воздействи- ем течения жидкости; 2) образование жесткого скелета из твердых частиц в результате их при- пекания; 3) уплотнение. Тугоплавкий компо- нент составляет скелет будущего изделия [4]. Для реализации процесса жидкофазного спека- ния режим лазерного воздействия необходимо выбрать таким образом, чтобы температура в зоне спекания была много меньше тугоплавко- го компонента и немного больше легкоплавкого компонента порошковой смеси. Дополнитель- ный подогрев зоны обработки уменьшает раз- ность температур в процессе спекания и, таким образом, уменьшает деформацию спекаемого изделия. Необходимо также помнить, что темпера- тура плавления порошков материалов пони- жается с возрастанием степени дисперсности [4]. При спекании однокомпонентного по- рошкового материала и материалов с близкой температурой плавления при непрерывном лазерном воздействии появляется каплеобра- зование. Определение оптимальных режимов спе- кания для кобальт-хромово-молибденового порошка DSK-F75 осуществлялось в услови- ях непрерывного лазерного воздействия. Хи- мический состав порошка: кобальт – 66,4 %, хром – 28 %, молибден – 3 %, кремний, марга- нец, никель, углерод – менее 1 %. Исследова- ния проводились на стенде (рис. 1), состоящем из емкости с термопарой для порошка, лазера ЛК-100-В (длина волны 1,07 мкм), источника тепла (лампа накаливания 600 Вт) и одноко- ординатного столика с постоянной скоростью перемещения. В качестве варьируемых параметров исполь- зовались мощность излучения, диаметр фоку-