Дослідження впливу геометрії кутів утворюючих коаксіального сопла на продуктивність процесу лазерного сплавлення порошкової композиції

Павло Васильович Кондрашев

Анотація


Основною метою наукових та експериментальних досліджень, відображених в цій роботі є пошук рішень, та підходів спрямованих на підвищення продуктивності процесу лазерного сплавлення порошкової композиції ПГСР-3 сфокусованим лазерним випромінюванням. Аналіз апріорної інформації, показав, складність протікання процесу лазерного сплавлення порошкової композиції з фізичної точки зору з великою кількістю технологічних факторів впливу. Тому в даній роботі було використано метод планування експерименту, який дає можливість отримати більш достовірні результати експериментальних досліджень в порівнянні з іншими методами досліджень. На підставі проведеного експериментального відсіювання, були виділені найбільш вагомі технологічні фактори впливу. Це: масова витрата порошку, геометрична конфігурація засобу доставки порошкової композиції в зону лазерної обробки, швидкість переміщення підкладки. Для дослідження продуктивності процесу лазерного сплавлення порошкової композиції були застосовані методи математичної статистики, а саме, був обраний симетричний квазі-D-оптимальний план Пісочинського для 3-х технологічних факторів впливу, що має хороші статистичні характеристики та реалізується рівнянням регресії другого порядку. В результаті проведених заходів, було отримано математичну модель процесу лазерного сплавлення порошку сфокусованим лазерним випромінюванням у вигляді поліному другого порядку. Розроблена методика показала можливість підвищення продуктивності процесу лазерного сплавлення порошку сфокусованим лазерним випромінюванням, за рахунок використання отриманої математичної моделі процесу.

Ключові слова


продуктивність; математична модель; порошкова композиція; лазерне сплавлення

Повний текст:

PDF

Посилання


Alimardani, M. (2006), “On the 3D modeling of geometrical formation in laser solid freeform fabrication process”, Proceedings of International Congress “ICALEO'2006”, Scottsdale, USA, Oct. 2006, LIA, 1 elektron. opt. dysk (CD-ROM), System. vymohy, Pentium, 32 Mb RAM, Windows 95, 98, 2000, XP, Nazva z konteinera.

Azer, Magdi (2007), “Laser net shape manufacturing using an adaptive toolpath deposition method”, Proceedings of International Congress “ICALEO'2007”, Orlando, USA, Oct. 2007, LIA, 1 elektron. opt. dysk (CD-ROM), System. vymohy, Pentium, 32 Mb RAM, Windows 95, 98, 2000, XP, Nazva z konteinera.

Lusquiсos, F. (2007), “Rapid fabrication of electrical discharge machining (EDM) electrodes by laser surface cladding”, Proceedings of International Congress “ICALEO'2007”, Orlando, USA, Oct. 2007, LIA, 1 elektron. opt. dysk (CD-ROM), System. vymohy, Pentium, 32 Mb RAM, Windows 95, 98, 2000, XP, Nazva z konteinera.

Alimardani, M. (2007), “A coupled time-dependent numerical simulation on temperature and stress fields in laser solid freeform fabrication process”, Proceedings of International Congress “ICALEO'2007”, Orlando, USA, Oct. 2007, LIA, 1 elektron. opt. dysk (CD-ROM), System, vymohy, Pentium, 32 Mb RAM, Windows 95, 98, 2000, XP, Nazva z konteinera.

Samsonov, G.V. (1965), Fiziko-khimicheskiie svoistva elementov, Samsonov, G.V., Burykina, A.L., Goriachev Yu.M. and dr., Naukova dumka, Kyiv, Ukraine.

Pinkerton, A.J. (2002), “A Comparative Study of Multiple Layer Laser Deposition using Water and Gas Atomised 316L Stainless Steel Powders”, Proceedings of International Congress “ICALEO'2002”, Scottsdale, USA, Oct. 2002, LIA, 1 elektron. opt. dysk (CD-ROM), System. vymohy, Pentium, 32 Mb RAM, Windows 95, 98, 2000, XP, Nazva z konteinera.

Kutsuna, M. (2004), “Clack behavior and microstructure of clad layer in laser cladding of stellite 6 and WC powder”, Proceedings of International Congress “ICALEO'2004”, Oct. 4-7, 2004, San Francisco, California, USA, LIA, 1 elektron, opt. dysk (CD-ROM), System, Vymohy, Pentium, 32 Mb RAM, Windows 95, 98, 2000, XP, Nazva z konteinera.

Mei, J (2003), “Finite Element Analysis of the Thermal Behaviour and Its Implications to the Microstructure of Direct Laser Fabricated Samples (905)”, Proceedings of International Congress “ICALEO'2003”, Jacksonville, USA, Oct. 2003, LIA, 1 elektron. opt. dysk (CD-ROM), System. vymohy, Pentium, 32 Mb RAM, Windows 95, 98, 2000, XP, Nazva z konteinera.

Pinkerton, A.J. (2007), “A verified model of laser direct metal deposition using an analytical enthalpy balance method”, Proceedings of International Congress “ICALEO'2007”, Orlando, USA, Oct. 2007, LIA, 1 elektron. opt. dysk (CD-ROM), System. Vymohy, Pentium, 32 Mb RAM, Windows 95, 98, 2000, XP, Nazva z konteinera.

Kondrashev, P.V. (2013), Modelirovanie gazodinamiki poroshkovoi strui pri realizatsii tehnologii “RAPID prototyping”, Vostochno-Evropeiskii zhurnal peredovykh tekhnologii, no 5/7 (65), pp. 4-10.

Kondrashev, P.V. (2013), Doslidzhennia produktyvnosti protsu lazernogo splavlennia poroshkovogo materialu metodom matematychnoi statystyky, Zbirnyk naukovykh prats “Tekhnologiia i tekhnika drukarstva”, no 3 (41),pp. 52-61.

Novik, F.S. and Arsov, Ya.B. (1980), Optimizatsiia protsessov tekhnologii metallov metodami planirovaniia eksperimentov, Nauka, Moscow, Russia.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. M. Alimardani. ON THE 3D MODELING OF GEOMETRICAL FORMATION IN LASER SOLID FREEFORM FABRICATION PROCESS [Електронний ресурс]: Proceedings of International Congress «ICALEO'2006», Scottsdale, USA, Oct. 2006, LIA.-1 електрон. опт. диск (CD-ROM).-Систем. вимоги: Pentium; 32 Mb RAM; Windows 95, 98, 2000, XP.-Назва з контейнера.
  2. Magdi Azer. LASER NET SHAPE MANUFACTURING USING AN ADAPTIVE TOOLPATH DEPOSITION METHOD. [Електронний ресурс]: Proceedings of International Congress «ICALEO'2007», Orlando, USA, Oct. 2007, LIA.-1 електрон. опт. диск (CD-ROM).-Систем. вимоги: Pentium; 32 Mb RAM; Windows 95, 98, 2000, XP.-Назва з контейнера.
  3. F. Lusquiсos. RAPID FABRICATION OF ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING (EDM) ELECTRODES BY LASER SURFACE CLADDING [Електронний ресурс]: Proceedings of International Congress «ICALEO'2007», Orlando, USA, Oct. 2007, LIA.-1 електрон. опт. диск (CD-ROM).-Систем. вимоги: Pentium; 32 Mb RAM; Windows 95, 98, 2000, XP.-Назва з контейнера.
  4. M. Alimardani. A COUPLED TIME-DEPENDENT NUMERICAL SIMULATION ON TEMPERATURE AND STRESS FIELDS IN LASER SOLID FREEFORM FABRICATION PROCESS [Електронний ресурс]: Proceedings of International Congress «ICALEO'2007», Orlando, USA, Oct. 2007, LIA, 1 електрон. опт. диск (CD-ROM).-Систем. вимоги: Pentium; 32 Mb RAM; Windows 95, 98, 2000, XP.-Назва з контейнера.
  5. Г.В. Самсонов. Физико-химические свойства элементов [Текст] / Г.В. Самсонов, А.Л. Бурыкина, Ю.М. Горячев и др.-Изд-во Наукова думка, К., 1965.-806с.
  6. A.J. Pinkerton. A Comparative Study of Multiple Layer Laser Deposition using Water and Gas Atomised 316L Stainless Steel Powders [Електронний ресурс]: Proceedings of International Congress "ICALEO'2002", Scottsdale, USA, Oct. 2002, LIA.-1 елктрон. опт. диск (CD-ROM).-Систем. вимоги: Pentium; 32 Mb RAM; Windows 95, 98, 2000, XP.-Назва з контейнера.
  7. M. KUTSUNA. CLACK BEHAVIOR AND MICROSTRUCTURE OF CLAD LAYER IN LASER CLADDING OF STELLITE 6 AND WC POWDER [Електронний ресурс]: Proceedings of International Congress "ICALEO'2004", Oct. 4-7, 2004, San Francisco, California, USA, LIA.-1 електрон. опт. диск (CD-ROM).-Систем. вимоги: Pentium; 32 Mb RAM; Windows 95, 98, 2000, XP.-Назва з контейнера.
  8. J Mei. Finite Element Analysis of the Thermal Behaviour and Its Implications to the Microstructure of Direct Laser Fabricated Samples (905) [Електронний ресурс]: Proceedings of International Congress "ICALEO'2003", Jacksonville, USA, Oct. 2003, LIA.-1 електрон. опт. диск (CD-ROM).-Систем. вимоги: Pentium; 32 Mb RAM; Windows 95, 98, 2000, XP.-Назва з контейнера.
  9. A.J. Pinkerton. A VERIFIED MODEL OF LASER DIRECT METAL DEPOSITION USING AN ANALYTICAL ENTHALPY BALANCE METHOD [Електронний ресурс]: Proceedings of International Congress "ICALEO'2007", Orlando, USA, Oct. 2007, LIA.-1 електрон. опт. диск (CD-ROM).-Систем. вимоги: Pentium; 32 Mb RAM; Windows 95, 98, 2000, XP.-Назва з контейнера.
  10. Кондрашев П.В. Моделирование газодинамики порошковой струи при реализации технологии «RAPID PROTOTYPING» [Текст] / П.В. Кондрашев.-Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 5/7 (65), 2013р.-с. 4-10.
  11. Кондрашев П.В. Дослідження продуктивності процесу лазерного сплавлення порошкового матеріалу методом математичної статистики [Текст] / П.В. Кондрашев.-Збірник наукових праць «Технологія і техніка друкарства», №3 (41), 2013р.-с. 52-61.
  12. Новик Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов [Текст] / Ф.С. Новик, Я.Б. Арсов.-М.: Наука, 1980.-304с.




DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.79.87429

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


________________

National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 

Address: 37, Prospect Peremohy, 03056, Kyiv-56, Ukraine

tel: +380 (44) 204-95-37

http://journal.mmi.kpi.ua/