Details

Целью данной работы является исследование влияния режимов печати на качество поверхности образцов, изготовленных методом селективного лазерного плавления металлического порошка жаропрочного кобальтового сплава. Для достижения этой цели будут решены следующие задачи: 1) изучение теоретических основ технологии селективного лазерного плавления и основных параметров печати, влияющих на качество поверхности материала; 2) назначение параметров печати и изготовление образцов методом селективного лазерного плавления; 3) анализ полученных экспериментальных данных, выявление закономерностей влияния режимов печати на качество поверхности материала. В качестве материала для исследований был выбран жаропрочный металлический порошок кобальтового сплава КХ28М6 фракцией 20-45 мкм. Для изготовления экспериментальных образцов был использован отечественный 3D-принтер Mid от компании 3DLam, работающий по технологии селективного лазерного плавления. Работа проведена на базе лаборатории СПбПУ «Конструкционные и функциональные материалы».  Были проведены измерения шероховатости поверхности образцов с помощью профилометра, подготовлены шлифы и проведен анализ образцов на оптическом микроскопе. В процессе исследования были использованы следующее программное обеспечение: 1) OnShape для создания 3D-модели образцов для исследования; 2) AutoDesk NetFabb для задания траектории сканирования слоя порошка лазерным лучом; 3) 3DLam Alpha для подготовки управляющей программы печати образцов; 4) Origin графического представления зависимостей; 5) ImageJ для обработки снимков с микроскопа. Были подобраны рациональные значения режимов печати, при которых наблюдалось лучшее качество поверхности, а также исследованы геометрические параметры и внутренняя структура образцов.

The purpose of this work is to study the influence of printing parameters on the surface quality of samples made by selective laser melting of metal powder of heat-resistant cobalt alloy. To achieve this goal, the following tasks will be solved: 1) study of the theoretical foundations of selective laser melting technology and the main printing parameters affecting the quality of the material surface; 2) conduct of experiments on the manufacture of samples at different printing modes; 3) analysis of the obtained experimental data, identification of regularities of the influence of printing modes on the quality of the material surface. Heat-resistant metal powder of cobalt alloy KX28M6 with a fraction of 20-45 microns was chosen as a material for the study. A domestic 3D printer Mid from the company 3DLam, operating on the technology of selective laser melting, was used for the manufacture of experimental samples. The work was carried out on the basis of the laboratory of SPbPU «Structural and Functional Materials».  The surface roughness of the samples was measured with the help of a profilometer, slides were prepared and the samples were analyzed using an optical microscope. The following software was used in the research process: 1) OnShape to create a 3D model of the specimens to be studied; 2) AutoDesk NetFabb to create a working file for 3D printing; 3) 3DLam Alpha to prepare the control program for printing samples; 4) Origin for graphical representation; 5) ImageJ for processing microscope images. The rational values of printing modes were selected, at which the best surface quality was observed, and the geometrical parameters and internal structure of the samples were investigated.

• ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• Глава 1 ИЗУЧЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ТЕХНОЛОГИИ СЛП И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЕЧАТИ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ МАТЕРИАЛА
• 1.1 Теоретические основы технологии СЛП
• 1.2 Изучение основных параметров печати, влияющих на качество поверхности материала
• Глава 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ПЕЧАТИ НА ШЕРОХОВАТОСТЬ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОБРАЗЦОВ, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ СЛП
• 2.1 Исследование влияния параметров СЛП на шероховатость поверхностного слоя образцов
• 2.1.1 Подготовка 3D-моделей и рабочего файла для 3D-печати
• 2.1.2 Печать образцов и измерение шероховатости
• 2.1.3 Анализ полученных значений
• 2.2 Исследование геометрических параметров образцов, полученных методом СЛП
• 2.2.1 Подготовка 3D-моделей и рабочего файла для 3D-печати
• 2.2.2 Печать образцов и измерение геометрических параметров
• 2.2.3 Анализ полученных значений
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ