Science intensive technologies in mechanical engineering Science intensive technologies in mechanical engineering Наукоёмкие технологии в машиностроении 2223-4608 50174 10.30987/2223-4608-2022-5-20-26 Аддитивные технологии и лазерная обработка Additive technologies and laser processing Аддитивные технологии и лазерная обработка Comparative evaluation of the effect of additive synthesis technologies on the number and size of pores in the product Сравнительная оценка влияния технологий аддитивного синтеза на количество и размер пор в изделии https://orcid.org/0000-0002-3823-0501 Киричек Андрей Викторович Kirichek Andrey Viktorovich avkbgtu@gmail.com

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-3511-699X Федонин Олег Николаевич Fedonin Oleg N. fedonin@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-0472-4845 Федонина Светлана Олеговна Fedonina Svetlana Olegovna fedonina.sv2015@gmail.com

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Сергеев Алексей Григорьевич Sergeev Aleksey Grigor'evich sergeev-san@mail.ru Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation Брянский государственный технический университет Bryansk State Technical University Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation 30 05 2022 30 05 2022 2022 5 20 26 05 05 2022 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/50174/view

Приведен сравнительный анализ пористости образцов, синтезированных из порошка и проволоки. Показана более высокая эффективность проволочных аддитивных технологий, при реализации которых обеспечивается значительно меньший размер пор и занятый ими объем. Установлено, что применение послойного или периодического волнового деформационного упрочнения позволяет добиться снижения не менее, чем в 2 раза размеров пор и в 3 раза количества пор, по сравнению с синтезом изделий из проволоки тем же методом на тех же наиболее рациональных режимах.

A comparative analysis of samples porosity, synthesized from powder and wire is given. A higher efficiency of wire additive technologies, the implementation of which results in a significantly smaller pore size with reduced volume occupied by them, is shown. It is concluded that the use of layer-wise compaction or periodic undular strainer-hardening allows for achieving, at least 2 times, size loss of pores and 3 times reduction in the number of them, compared to the synthesis of wire products using the same method in similar most rational modes.

 аддитивные технологии синтез порошок проволока пористость упрочнение волна деформации additive technologies synthesis powder wire porosity hardening deformation wave

Калайда, Т.А. Метод селективного лазерного плавления для создания изделий со сложной геометрией // Материалы XV Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов «Физико-химия и технология неорганических материалов». - Москва, 2018. - С. 55-56. Kalaida, T.A. The method of selective laser melting for the creation of products with complex geometry, Proceedings of the XV Russian annual conference of young researchers and postgraduates «Physico-chemistry and technology of inorganic materials», Moscow, 2018, pp. 55-56. Особенности материалов и технологий аддитивно-го производства изделий / А.Н. Кубанова, А.Н. Сергеев и др. // Чебышевcкий сборник. - 2019. - Т. 20, вып. 3. - С. 453-477. Features of materials and technologies of additive manufacturing of products / A.N. Kubanova, A.N. Sergeev et al./ Chebyshevsky collection, 2019, vol. 20, issue 3, pp. 453-477 Зленко, М.А., Нагайцев, М.В., Довбыш, В.М. Аддитивные технологии в машиностроении: пособие для инженеров. - М. ГНЦ РФ ФГУН «НАМИ», 2015. - 220 с. Zlenko M.A., Nagaytsev M.V., Dovbysh V.M. Additive technologies in mechanical engineering. Moscow, SSC RF FSUE «NAMI», 2015, 220 p. (In Russian). Гибсон, Я., Розен, Д., Стакер, Б. Технологии аддитивного производства. Пер. с англ. / Под ред. И.В. Шишковского. - М.: Техносфера, 2016. - 656 с. Gibson, Ya., Rosen, D., Stacker, B. Technologies of ad-ditive manufacturing. Translated from English / Edited by I.V. Shishkovsky. Moscow.: Technosphere, 2016, 656 p. Агеева, Е.В. Алтухов, А.Ю., Сысоев, А.А., Осьминина А.С. Исследование пористости спеченных образцов из электроэрозионных кобальтохромовых порошков // Известия Юго-Западного государственного университета. - 2017. - Т. 21. - №6 (75). - С. 51-59. Ageeva, E.V. Altukhov, A.Yu., Sysoev, A.A., Osminina A.S. Investigation of porosity of sintered specimen from electroerosive cobalt-chromium powders / Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta, 2017, vol.21, no.6 (75), pp. 51-59. Оглезнева, С.А. Структура и свойства стали ПК100Х2Н (аналога ШХ15) [Электронный ресурс] // Бернштейновские чтения, посвященные 85-летию со дня рождения проф. Бернштейна М.Л. - 2004. - 64 с. URL: http://tmo.misis.ru/docs/thesis2004.pdf (дата обращения 07.04.2020 г.). Oglezneva, S.A. Structure and properties of steel PK100X2N (analog SHX15) [Electronic resource] // Bernstein readings dedicated to the 85th anniversary of the birth of Prof. Bernstein M.L, 2004, 64 p. URL:http://tmo.misis.ru/docs/thesis2004.pdf (accessed 07.04.2020). Осколков, А.А., Матвеев, Е.В., Безукладников, И.И., Трушников, Д.Н., Кротова, Е.Л. Передовые технологии аддитивного производства металлических изделий // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2018. - Т. 20. - № 3. - С. 90-105. Oskolkov, A.A., Matveev, E.V., Bezukladnikov, I.I., Trushnikov, D.N., Krotova, E.L. Advanced technologies for additive manufacturing of metal product. Bulletin PNRPU. Mechanical engineering, materials science, 2018, vol. 20, no. 3, pp. 90-105. Doi: 10.15593/2224-9877/2018.3.11. US 20070122560 (A1). Solid-free-form fabrication process including in-process component deformation. Robbie J. Adams, Phoenix, AZ. 2007. US 20070122560 (A1). Solid-free-form fabrication process including in-process component deformation. Robbie J. Adams, Phoenix, AZ. 2007. Haselhuhn, A.S. Design for Low-Cost Gas Metal Arc Weld-Based Aluminum 3-D Printing, Michigan Technological University, 2016. Haselhuhn, A.S. Design for Low-Cost Gas Metal Arc Weld-Based Aluminum 3-D Printing, Michigan Technological University, 2016. Antonysamy, A.A. Microstructure, Texture and Me-chanical Property Evolution During Additive Manufacturing Of Ti6Al4V Alloy for Aerospace Applications, The University of Manchester, 2012. Antonysamy, A.A. Microstructure, Texture and Me-chanical Property Evolution During Additive Manufacturing Of Ti6Al4V Alloy for Aerospace Applications, The University of Manchester, 2012 Stavinoha, J.N. Investigation of Plasma Arc Welding as a Method for the Additive Manufacturing of Ti-6Al-4V Alloy Components, Montana Tech of The University of Montana, 2012. Stavinoha, J.N. Investigation of Plasma Arc Welding as a Method for the Additive Manufacturing of Ti-6Al-4V Alloy Components, Montana Tech of The University of Montana, 2012. Dinovitzer, M., Chen, X., Laliberte, J., Huang, X., Frei, H. Effect of wire and arc additive manufacturing (WAAM) process parameters on bead geometry and micro-structure // Additive Manufacturing. - 2019. - Vol. 26. - PP. 138-146. Malcolm Dinovitzer, Xiaohu Chen, Jeremy Laliberte, Xiao Huang, Hanspeter Frei Effect of wire and arc additive manufacturing (WAAM) process parameters on bead geometry and microstructure // Additive Manufacturing. - 2019. - Vol. 26. - PP. 138-146. Киричек, А.В., Сергеев, А.Г., Федонина, С.О. Влияние технологической среды на качество деталей, синтезированных 3DMP-методом // Жизненный цикл конструкционных материалов (от получения до утилизации): Материалы XI Всерос. науч.-техн. конф. с международным участием / Под ред. С.А. Зайдеса. - Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2021. - С. 4-8. Kirichek, A.V., Sergeev, A.G., Fedonina, S.O. Tech-nological environment effect on the quality of parts synthe-sized by the 3DMP method. Structural materials life cycle (from receipt to recovery). Proc. of XI all-Russian sci.-tech. conf. with international participation / Edited by S.A. Zaides. Irkutsk: IRNTU Publishing House, 2021, pp. 4-8. Возможности аддитивно-субтрактивно-упрочняющей технологии / А.В. Киричек, Д.Л. Соловьев и др. // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2016. - №4 (52). - С. 151-160. Possibilities of additive-subtractive-strengthening tech-nology / A.V. Kirichek, D.L. Soloviev et al. Bulletin of the Bryansk State Technical University, 2016, no.4 (52), pp. 151-160. Аддитивно-субтрактивные технологии - эффективный подход к инновационному производству / А.В. Киричек, О.Н. Федонин и др. // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2019. - №8 (81). - С. 4-10. Additive-subtractive technologies - an effective ap-proach to innovative production / A.V. Kirichek, O.N. Fedonin et al. Bulletin of the Bryansk State Technical University, 2019, no.8 (81), pp. 4-10 Киричек, А.В., Соловьев, Д.Л., Федонина, С.О. Проявление технологической наследственности при исследовании твердости деформационно-термически упрочненных сталей // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2019. - № 8 (98). - С. 25-28. Kirichek, A.V., Soloviev, D.L., Fedonina, S.O. Manifestation of technological heredity in the study of hardness of deformation-thermally hardened steels / Science intensive technologies in mechanical engineering, 2019, no. 8 (98). pp. 25-28. Щицын, Ю.Д., Терентьев, С.А., Неулыбин, С.Д., Артемов, А.О., Белинин, Д.С. Формирование структуры и свойств стали 04Х18Н9 при аддитивном производстве заготовок // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. - 2018. - № 3. - Т. 20. - C. 55-62. Shchitsyn, Yu.D., Terentyev, S.A., Neulybin, S.D., Ar-temov, A.O., Belyanin D.S. Structuring and developing prop-erties of steel 04X18N9 in additive work-piece manufacturing. Bulletin of PNRPU. Mechanical engineering, materials science, 2018, no. 3, vol. 20, pp. 55-62.