Производительность: о скорости и не только
Производительность: о скорости и не только Скорость закладывается при разработке | Часть 6 Ещё десять лет назад типичной производительностью однолазерной СЛС-установки было 100–150 мм³/ч — сказывалась смена поколений оборудования. Первые машины комплектовались 200-ваттными лазерами, что ограничивало скорость экспонирования уровнем 600–800 мм/с в зависимости от материала. Даже при переходе на 400-ваттные лазеры энерго-скоростные параметры поначалу сохранялись неизменными — из-за дополнительных затрат на разработку, по сути, новых режимов для тех же материалов. Ещё в 2017 году [1] были показаны перспективы кратного повышения производительности СЛС при разработке режимов синтеза для отечественных жаропрочных материалов. Сейчас, при массовом переходе на 500-ваттные лазеры, появляется дополнительная возможность повышения производительности процесса. Комплексный режим сплавления включает основной металл, поверхности и поддерживающие структуры. Для массивных деталей ключевым в плане производительности является именно режим основного металла. При его отработке за основной критерий принимается доля несплошностей, минимуму которой соответствует оптимальная плотность энергии. Поскольку реальный диапазон толщин слоя весьма мал, а по мощности лазера целесообразно выбирать максимальную рабочую мощность, изменяемых параметров остаётся всего два — скорость перемещения лазера и межтрековое расстояние. Скорость сама по себе не должна оказывать влияния на условия охлаждения: её увеличение компенсируется остальными параметрами и удельная плотность энергии остаётся постоянной. Межтрековое расстояние, напротив, играет большую роль в формировании тонкой структуры материала [2, 3]. Характерный пример — шевронные и ламеллярные текстуры, полученные при изменении плотности энергии за счёт изменения межтрекового расстояния. Такие текстуры — не просто красивые EBSD-картинки. В зависимости от свариваемости материала появление подобных ламелей может стать причиной растрескивания, которого можно было бы избежать при других параметрах экспонирования. --- Ссылки: [1] Евгенов А.Г., Королев В.А., Шуртаков С.В. Перспективы разработки высокопроизводительных режимов селективного лазерного сплавления жаропрочных сплавов на основе никеля для изготовления деталей ГТД // Аддитивные технологии: настоящее и будущее. Сборник докладов III Международной конференции. 2017. С. 23. [2] Andreau O., Koutiri I., Peyre P. et al. Texture control of 316L parts by modulation of the melt pool morphology in selective laser melting // Journal of Materials Processing Technology. 2019. V. 264. P. 21–31. doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.08.049 [3] Sun Sh.-H., Ishimoto T., Hagihara K. et al. Excellent mechanical and corrosion properties of austenitic stainless steel with a unique crystallographic lamellar microstructure via selective laser melting // Scripta Materialia. 2019. V. 159. P. 89–93. doi.org/10.1016/j.scriptamat.2018.09.017 🚩 ЦАТ в MAX | в ВК | в Telegram