IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В процессе эксплуатации оборудование подвергается физическому износу, из-за чего снижаются его точность, производительность и т.д. Это становится причиной снижения качества продукции, ухудшения технико-эксплуатационных характеристик оборудования и технико-экономических показателей производства. Для компенсации износа и поддержания оборудования в работоспособном состоянии необходимо своевременно заменять износившиеся части оборудования, восстанавливать их первоначальные свойства, производить настройку отдельных агрегатов и выполнять другие виды работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования. Для решения задач возможно применение лазерных технологий, например, лазерное спекание или 3D – печать (SLS – технология).

Лазерная технология (SLS – технология) позволяет быстро и без лишних затрат восстановить или вырастить новые износившиеся части деталей и оснастки.

Лазерное спекание обеспечивает высокое качество готовых изделий, хотя поверхностный слой деталей получается достаточно пористым. Один из преимуществ метода является достаточная для мелкосерийного производства прочность деталей. Но оборудование для 3D – печати имеет очень высокую стоимость, а скорость печати цифровой модели составляет всего несколько кубических сантиметров в час, длительным является и процесс подготовки установки к работе - несколько часов, а так же на нагрев и остывание установки. Кроме удовлетворительной точности и высокой прочности получаемых объектов, SLS обладает еще и таким достоинством, как возможность получать детали с движущимися частями, например, подвижными петлевыми соединениями.

Сегодня лазерные технологии активно внедряются в различные технологические процессы на производстве, в связи с чем, возникает необходимость подготовки высококвалифицированных специалистов для обслуживания и ремонта сложного технологического оборудования. Поэтому на технических специальностях вузов желательно вводить в процесс обучения курс лекций для ознакомления с основами квантовой генерации лазерного излучения и схемами работы установок. На практических занятиях студенты могли бы производить технические расчеты по подбору технологических режимов для обработки деталей из различных материалов. На лабораторных работах - произвести ознакомление с оборудованием (например, для студентов УГАТУ, провести лабораторные работы на производственных мощностях ПАО «УМПО» и кафедре ОиТЛП УГАТУ). Лабораторные работы также могут включать в себя изучение структурно-фазового состава, механических свойств и твердости образцов из различных материалов, полученным методом селективного лазерного спекания.

Нужно отметить, что с помощью SLS-технологии можно воспроизводить металлические детали различной конфигурации. Достоинство технологии также заключается том, что возможно изготавливать аналогичные детали с керамической или стеклянной сердцевиной. Из них получаются детали, стойкие к высоким температурным нагрузкам и агрессивным химическим средам. Недостаток заключается в слишком дорогом технологическом оборудование, изготовление изделий происходить в среде инертных газов, что, следовательно, приводит к удорожанию технологического процесса, дороговизна порошковых материалов для спекания, которые должны быть стойкими к окислению.

Широкое распространение технологии и ее использование в качестве технологии серийного производства ограничивается невысокой прочностью (особенно усталостной) получаемых изделий, обусловленной высокой степенью локализации обработки и как следствие некачественной структурой получаемого материала (высокая вероятность образования трещин, большое количество пор, дефектов). В этой связи возникает необходимость проведения дополнительных исследований, и, возможно, предложение новых вариантов технологии или технологического оснащения. В дальнейшем, накопленные материалы по исследованиям, желательно оформить как бакалаврскую или магистерскую диссертацию, что может послужить «трамплином» для поступления в аспирантуру, более глубокого изучения проблемы и, как следствие, написание диссертации на соискание степени кандидата наук.

Библиографический список

1. В. Кузнецов. Системы быстрого изготовления прототипов// Машиностроение и смежные области. - 2003 - №4 - с. 2-7.

2. Довбыш В.М., Забеднов П.В., Зленко М.А. Аддитивные технологии и изделия из металла. -М: НАМИ , 2013г. – 57с.

3. М.Р.Виноградова. Дефекты структуры, механические, электрические и магнитные свойства: автореф. дис. канд.физ.-мат.наук. Самарск. Гос.техн. университет., Самара, 2006.

4. Патент - 2013103674 РФ, МПК B22F 3/12. Способ изготовления металлического изделия из порошкового материала и установка для его осуществления/ Р.Х. Ганцев, В.Э.Галиев, А.Д.Мингажев; Общество с ограниченной ответственностью «Нанотехнологии проводников».- N 2013103674/02 (005272 ); Заяв. 29.01.2013; Опубл. 26.06.2013, Бюл. N 12.

5. Лазерная техника и технология. В 7кн. Кн.6. Основы лазерного термоупрочнения сплавов: Учеб. Пособие для вузов/А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов; Под ред. А.Г.Григорьянца.-М.: Высш.шк., 1988-159 с.:ил.

Код для цитирования: Скопировать