RU2684011C1 - Method of manufacturing a detail from aluminum powder alloy 7075 or b95 - Google Patents

Method of manufacturing a detail from aluminum powder alloy 7075 or b95 Download PDF

Info

Publication number
RU2684011C1
RU2684011C1 RU2017143193A RU2017143193A RU2684011C1 RU 2684011 C1 RU2684011 C1 RU 2684011C1 RU 2017143193 A RU2017143193 A RU 2017143193A RU 2017143193 A RU2017143193 A RU 2017143193A RU 2684011 C1 RU2684011 C1 RU 2684011C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
thickness
zone
melting
powder
Prior art date
Application number
RU2017143193A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Васильевна Тарасова
Риана Рауфовна Аблеева
Роман Сергеевич Хмыров
Иннокентий Алексеевич Скорняков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority to RU2017143193A priority Critical patent/RU2684011C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2684011C1 publication Critical patent/RU2684011C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10Sintering only
    • B22F3/105Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/10Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to the technology of manufacturing products of complex shape from high-strength aluminium alloys. Method of layer-by-layer fabrication of a part from aluminium alloy powder 7075 or B95 involves forming a powder for selective laser melting and forming the part by layer-by-layer selective laser melting of the powder in predetermined modes. Pre-made experimental fragments of layers with different scanning speeds and specific powers of laser radiation with the formation in each fragment of the boiling zone, the melting zone and the zone of the source material, measure the thickness of these zones. Layer by layer selective laser melting is carried out at a scanning speed and a specific power of laser radiation, providing the greatest value of the ratio of the melting zone thickness to the boiling zone thickness, and the thickness of the applied powder layer L is set from the condition L < L < l + L, where L- boiling zone thickness, L- melting zone thickness.EFFECT: improved performance properties of the manufactured details by improving accuracy and strength.1 cl, 5 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии изготовления изделий сложной формы из высокопрочных алюминиевых сплавов и может найти применение в разных отраслях машиностроения, например, для изготовления высоконагруженных деталей и узлов авиационных, космических, энергетических, спортивных и иных изделий.The invention relates to the technology of manufacturing products of complex shape from high-strength aluminum alloys and can find application in various fields of engineering, for example, for the manufacture of highly loaded parts and components of aviation, space, energy, sports and other products.

Сплавы алюминия являются одними из наиболее перспективных материалов в рассматриваемых областях техники ввиду их высоких прочностных показателей при относительно невысоких весовых и стоимостных параметрах. Немаловажно, что в своем большинстве алюминиевые сплавы пригодны к реализации технологии селективного лазерного плавления (СЛП), обеспечивающей послойное формирование изделий уникальной конструкции без применения оснастки непосредственно по 3D CAD данным (компьютерным моделям).Aluminum alloys are one of the most promising materials in the considered technical fields due to their high strength characteristics with relatively low weight and cost parameters. It is important that for the most part, aluminum alloys are suitable for the implementation of selective laser melting (SLP) technology, which provides layer-by-layer formation of products of a unique design without the use of equipment directly from 3D CAD data (computer models).

Наибольшее распространение среди алюминиевых сплавов, используемых в СЛП, получили сплавы AlSi12 и AlSi10Mg. Однако прочностные характеристики указанных сплавов зачастую не удовлетворяют требованиям аэрокосмической, энергетической, спортивной и иных отраслей.The most widespread among the aluminum alloys used in the SLP are AlSi12 and AlSi10Mg alloys. However, the strength characteristics of these alloys often do not meet the requirements of aerospace, energy, sports and other industries.

Высокопрочные алюминиевые сплавы, такие как 7075 (согласно International Alloy Designation System (IADS), в российской версии - сплав В95), широко используются в авиационных, космических, энергетических и спортивных конструкциях из-за их высокой прочности, обрабатываемости и относительно низкой стоимости. Увеличение содержания Cu, Mg и Zn увеличивает прочность материала, но также приводит к уменьшению пластичности и увеличению трещинообразования. Данные по успешному применению этого сплава для изготовления деталей методом СЛП в открытых источниках информации отсутствуют.High-strength aluminum alloys, such as 7075 (according to the International Alloy Designation System (IADS), in the Russian version - B95 alloy), are widely used in aviation, space, energy and sports structures because of their high strength, machinability and relatively low cost. An increase in the content of Cu, Mg, and Zn increases the strength of the material, but also leads to a decrease in ductility and an increase in crack formation. There are no data on the successful use of this alloy for the manufacture of parts by the SLP method in open sources of information.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ послойного изготовления детали из порошка алюминиевого сплава, включающий формирование порошка для селективного лазерного плавления из алюминиевого сплава и формообразование детали послойным селективным лазерным плавлением порошка на заданных режимах (RU 2630096 С2, B22F 3/105, 05.09.2017)The closest in technical essence to the present invention is the selected as a prototype method of layer-by-layer production of a part from an aluminum alloy powder, comprising forming a powder for selective laser melting of an aluminum alloy and shaping a part by layer-by-layer selective laser melting of a powder in predetermined modes (RU 2630096 C2, B22F 3 / 105, 09/05/2017)

К недостаткам прототипа следует отнести невозможность изготовления изделий из порошка высокопрочного алюминиевого сплава Al 7075 или В95.The disadvantages of the prototype include the inability to manufacture products from a powder of high-strength aluminum alloy Al 7075 or B95.

Задача изобретения - разработка способа послойного изготовления детали из порошка алюминиевого сплава 7075 или В95 селективным лазерным плавлением по 3D CAD данным.The objective of the invention is the development of a method for layer-by-layer manufacturing of parts from a powder of aluminum alloy 7075 or B95 by selective laser melting according to 3D CAD data.

Технический результат - улучшение эксплуатационных свойств изготавливаемой детали за счет повышения точности и прочности при одновременном снижении массогабаритных параметров.The technical result is the improvement of the operational properties of the manufactured parts by improving the accuracy and strength while reducing weight and size parameters.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в способе послойного изготовления детали из порошка алюминиевого сплава 7075 или В95, включающем формирование порошка для селективного лазерного плавления из алюминиевого сплава 7075 или В95 и формообразование детали послойным селективным лазерным плавлением порошка на заданных режимах, при этом предварительно изготавливают экспериментальные фрагменты слоев с различными скоростями сканирования и удельными мощностями лазерного излучения с формированием в каждом фрагменте зоны кипения, зоны плавления и зоны исходного материала, измеряют толщину упомянутых зон, при этом послойное селективное лазерное плавление ведут при скорости сканирования и удельной мощности лазерного излучения, обеспечивающих наибольшее значение отношения толщины зоны плавления к толщине зоны кипения, а толщину наносимого слоя порошка L задают из условия L1<L<L2+L1, где L - толщина наносимого порошкового слоя; L1 - толщина зоны кипения; L2 - толщина зоны плавления, оптимально устанавливать L1=L2. Изобретение поясняется графическими материалами, где:The problem is solved, and the claimed technical result is achieved by the fact that in the method of layer-by-layer production of a part from a powder of aluminum alloy 7075 or B95, comprising forming a powder for selective laser melting from an aluminum alloy 7075 or B95 and forming the part by layer-by-layer selective laser melting of the powder in predetermined modes, in this case, experimental fragments of layers with different scanning speeds and specific laser radiation powers with m in each fragment of the boiling zone, the melting zone and the source material zone, the thickness of the mentioned zones is measured, while selective laser melting is carried out at the scanning speed and specific power of laser radiation, which provide the greatest value of the ratio of the melting zone thickness to the boiling zone thickness, and the applied thickness the powder layer L is set from the condition L 1 <L <L 2 + L 1 , where L is the thickness of the applied powder layer; L 1 is the thickness of the boiling zone; L 2 is the thickness of the melting zone, it is optimal to set L 1 = L 2 . The invention is illustrated by graphic materials, where:

Фиг. 1 - снимки поперечных сечений полученных треков;FIG. 1 - cross-sectional images of the resulting tracks;

Фиг. 2 - сплавленный трек с трещиной;FIG. 2 - fused track with a crack;

Фиг. 3 - зоны термического влияния (I - зона кипения материала, II - зона плавления материала, III - зона исходного материала);FIG. 3 - heat affected zones (I - the boiling zone of the material, II - the melting zone of the material, III - the zone of the starting material);

Фиг. 4 - поперечное сечение многослойного образца.FIG. 4 is a cross section of a multilayer sample.

Фиг. 5 - поперечное сечение многослойного образца с дефектами.FIG. 5 is a cross section of a multilayer sample with defects.

Способ послойного изготовления детали из порошка алюминиевого сплава 7075 или В95, включает формирование порошка для селективного лазерного плавления из алюминиевого сплава 7075 или В95 и формообразование детали послойным селективным лазерным плавлением порошка на заданных режимах, при этом предварительно изготавливают экспериментальные фрагменты слоев с различными скоростями сканирования и удельными мощностями лазерного излучения с формированием в каждом фрагменте зоны кипения, зоны плавления и зоны исходного материала, измеряют толщину упомянутых зон, при этом послойное селективное лазерное плавление ведут при скорости сканирования и удельной мощности лазерного излучения, обеспечивающих наибольшее значение отношения толщины зоны плавления к толщине зоны кипения, а толщину наносимого слоя порошка L задают из условияA method of layer-by-layer production of a part from powder of aluminum alloy 7075 or B95, includes forming a powder for selective laser melting from aluminum alloy 7075 or B95 and forming the part by layer-by-layer selective laser melting of powder in predetermined modes, while experimental fragments of layers with different scanning speeds and specific thicknesses of laser radiation with the formation in each fragment of the boiling zone, the melting zone and the zone of the source material, measure the thickness Well, the mentioned zones, the layerwise selective laser melting is conducted at a scan rate and a specific laser power providing the largest value of the ratio of thickness of the melting zone to the thickness of the boiling zone, and the thickness of the applied powder layer L set of conditions

L1<L<L2+L1, гдеL 1 <L <L 2 + L 1 , where

L - толщина наносимого порошкового слоя;L is the thickness of the applied powder layer;

L1 - толщина зоны кипения;L 1 is the thickness of the boiling zone;

L2 - толщина зоны плавления.L 2 is the thickness of the melting zone.

Толщина наносимого порошкового слоя может быть: L=L2.The thickness of the applied powder layer can be: L = L 2 .

Изобретение основано на следующих основаниях.The invention is based on the following grounds.

Для определения окна технологических параметров СЛП необходимо проводить параметрический анализ. Экспериментальное лазерное плавление отдельных треков на различных скоростях сканирования с различными удельными мощностями лазерного излучения позволяет определять размер и качество материала в зонах термического влияния лазерного воздействия.To determine the window of technological parameters of the SLP, it is necessary to carry out a parametric analysis. Experimental laser melting of individual tracks at various scanning speeds with different specific powers of laser radiation allows us to determine the size and quality of the material in the zones of thermal influence of laser exposure.

Для исследования лазерного излучения на материал Al 7075 и определения параметров лазерного излучения использовался порошок алюминиевого сплава Al 7075 (Al (осн), Zn (5,9)%, Mg (2,4)%, Cu (1,75)%, Si - менее 0,40%, Cr и Mn - менее 0,30%, Fe - менее 0,1%) со средним размером фракций 30 мкм (размер фракции - величина переменная, зависит от возможностей доступного производящего фракцию оборудования). Применялся иттербиевый волоконный лазер непрерывного действия с длиной волны 1075 нм, диаметром пятна лазера 73 мкм и мощностью, варьируемой в пределах 150 Вт. Результаты эксперимента (не все, но наиболее характерные для демонстрации физики процесса и ее влияния на достигаемый технический результат) приведены в представленных графических материалах (см. Фиг. 1).To study laser radiation on Al 7075 material and determine the parameters of laser radiation, we used powder of aluminum alloy Al 7075 (Al (basic), Zn (5.9)%, Mg (2.4)%, Cu (1.75)%, Si - less than 0.40%, Cr and Mn - less than 0.30%, Fe - less than 0.1%) with an average fraction size of 30 μm (fraction size is a variable value, depends on the capabilities of the equipment available for producing the fraction). We used a continuous ytterbium fiber laser with a wavelength of 1075 nm, a laser spot diameter of 73 μm, and a power varying within 150 W. The results of the experiment (not all, but the most characteristic for demonstrating the physics of the process and its influence on the achieved technical result) are shown in the presented graphic materials (see Fig. 1).

На снимках поперечного сечения образцов видны три зоны: I - зона кипения, II - зона плавления, III - зона исходного материала. Для наглядности данные зоны разделены пунктирными линиями. Для интерпретации полученных изображений были рассчитаны распределения температуры в поперечном сечении образца 2 (см. Фиг. 2). Зона II соответствует температурному интервалу от 908 К (температура ликвидус Al 7075) до 1178 К (температура кипения цинка). В зоне III - зона кипения, при интенсивном испарении материала и последующей кристаллизации образуются поры, в отдельных случаях с образованием трещин на поверхности и внутри (см. Фиг. 3). В зоне II (зона плавления) соответствующей температурному интервалу от 908 К (температура ликвидус Al 7075) до 1178 К (температура кипения цинка) не наблюдалось образования пор и трещин, что является благоприятным фактором для СЛП данного материала.Three zones are visible in the cross-sectional images of the samples: I — boiling zone, II — melting zone, III — source material zone. For clarity, these zones are divided by dashed lines. To interpret the obtained images, the temperature distributions in the cross section of sample 2 were calculated (see Fig. 2). Zone II corresponds to the temperature range from 908 K (liquidus temperature Al 7075) to 1178 K (boiling point of zinc). In zone III - the boiling zone, with intense evaporation of the material and subsequent crystallization, pores are formed, in some cases with the formation of cracks on the surface and inside (see Fig. 3). In zone II (melting zone) corresponding to the temperature range from 908 K (liquidus temperature Al 7075) to 1178 K (boiling point of zinc), no pores and cracks were observed, which is a favorable factor for the SLP of this material.

Исходя из температурных полей упомянутых зон (температурные поля достаточно хорошо визуализируются в поперечных сечениях треков, как это показано в представленных графических материалах, при необходимости могут быть рассчитаны по модели (см. Т.В. Тарасова, А.В. Гусаров, К.Э. Протасов, А.А. Филатова. Влияние тепловых полей на структуру коррозионностойких сталей при различных схемах лазерной обработки // Металловедение и термическая обработка металлов. 2017. №7. С. 37-44). С помощью масштабной линейки на поперечных сечениях/срезах образцов можно оценить соотношение толщин зон термического влияния. Так в поперечном сечении образца №1 образовалась трещина, которая так же образовалась на поверхности данного образца. Высота данного трека составила 16 мкм при нанесенном порошковом слое в 50 мкм, что говорит о сильном испарении материала. Для образца №3 зона II (плавления) толщиной 50 мкм, при нанесенном ранее порошковом слое в 50 мкм, позволяет говорить об отсутствии испарения, что так же подтверждается отсутствием пор. В образце №2 зона I (кипения) и зона II (плавления) приблизительно равны по толщине. Из снимка видно, что высота валика меньше нанесенного порошкового слоя, что говорит о его испарении, не таком активном как в образце №1, но достаточном для образования пор.Based on the temperature fields of the mentioned zones (temperature fields are rather well visualized in the cross sections of the tracks, as shown in the graphical materials presented, if necessary, they can be calculated according to the model (see T.V. Tarasova, A.V. Gusarov, K.E. Protasov, AA Filatova. The influence of thermal fields on the structure of corrosion-resistant steels under various laser treatment schemes // Metallurgy and heat treatment of metals. 2017. No. 7. P. 37-44). Using a scale ruler on cross sections / sections samples can sc to reduce the ratio of the thicknesses of the heat-affected zones, so a crack formed in the cross section of sample No. 1 that also formed on the surface of this sample, the height of this track was 16 μm with a powder layer of 50 μm applied, which indicates strong evaporation of the material. Zone 3 (melting) zone 3 with a thickness of 50 μm, with a previously applied powder layer of 50 μm, suggests the absence of evaporation, which is also confirmed by the absence of pores. In sample No. 2, zone I (boiling) and zone II (melting) are approximately equal in thickness. It can be seen from the image that the height of the roller is less than the applied powder layer, which indicates its evaporation, which is not as active as in sample No. 1, but sufficient for pore formation.

Резюмируя результаты проведенных исследований, нужно отметить, что выбор толщины наносимого порошкового слоя L является важным параметром, влияющим на качество изделия. Даже в диапазоне удовлетворяющих условию L1<L<L2+L1 толщина наносимого порошкового слоя влияет на получаемый материал (см. Таблица 1).Summarizing the results of the studies, it should be noted that the choice of the thickness of the applied powder layer L is an important parameter that affects the quality of the product. Even in the range satisfying the condition L 1 <L <L 2 + L 1, the thickness of the applied powder layer affects the material obtained (see Table 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Из представленной таблицы видно, что наилучшими показателями обладает образец, изготовленный при L=L2 и соблюдении условия, что в качестве заданных режимов выбирают скорость сканирования и удельную мощность лазерного излучения, при которых отношение толщины зоны плавления к толщине зоны кипения имеет наибольшее значение, допустимые параметры характерны для образца 3, и неудовлетворительными показателями обладают образцы, изготовленные с использованием параметров, выходящих за рамки заявленных.From the presented table it can be seen that the sample produced at L = L 2 has the best performance and the conditions are satisfied that the scanning speed and specific power of laser radiation are chosen as the specified modes, in which the ratio of the melting zone thickness to the boiling zone thickness has the greatest value, permissible the parameters are typical for sample 3, and samples made using parameters that are outside the scope of the declared parameters are unsatisfactory.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача - разработка способа послойного изготовления детали из порошка алюминиевого сплава 7075 или В95 селективным лазерным плавлением по 3D CAD данным - решена, а заявленный технический результат улучшение эксплуатационных свойств изготавливаемой детали за счет повышения точности и прочности при одновременном снижении массогабаритных параметров - достигнут.The foregoing allows us to conclude that the task set - the development of a method for layer-by-layer production of a part from powder of aluminum alloy 7075 or B95 by selective laser melting according to 3D CAD data - has been solved, and the claimed technical result is an improvement in the operational properties of the manufactured part by increasing accuracy and strength while reduction of overall dimensions - achieved.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники, необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the formula are essential and interconnected with the formation of a stable population unknown at the priority date from the prior art, the necessary features sufficient to obtain the required synergistic (over-total) technical result.

Свойства, регламентированные в заявленном соединении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.The properties regulated in the claimed compound by individual features are well known in the art and require no further explanation.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для изготовления изделий в разных отраслях машиностроения, например, для изготовления высоконагруженных деталей и узлов авиационных, космических, энергетических, спортивных и иных изделий;- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is intended for the manufacture of products in various branches of engineering, for example, for the manufacture of highly loaded parts and components of aviation, space, energy, sports and other products;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки и известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the above-described application materials and known from the prior art on the priority date of the means and methods is confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the patentability conditions of “novelty”, “inventive step” and “industrial applicability” under applicable law.

Claims (2)

1. Способ послойного изготовления детали из порошка алюминиевого сплава 7075 или В95, включающий формирование порошка для селективного лазерного плавления из алюминиевого сплава 7075 или В95 и формообразование детали послойным селективным лазерным плавлением порошка на заданных режимах, отличающийся тем, что предварительно изготавливают экспериментальные фрагменты слоев с различными скоростями сканирования и удельными мощностями лазерного излучения с формированием в каждом фрагменте зоны кипения, зоны плавления и зоны исходного материала, измеряют толщину упомянутых зон, при этом послойное селективное лазерное плавление ведут при скорости сканирования и удельной мощности лазерного излучения, обеспечивающих наибольшее значение отношения толщины зоны плавления к толщине зоны кипения, а толщину наносимого слоя порошка L задают из условия L1<L<L2+L1, где L1 - толщина зоны кипения, L2 - толщина зоны плавления.1. A method of layer-by-layer manufacturing of a part from a powder of aluminum alloy 7075 or B95, comprising forming a powder for selective laser melting from aluminum alloy 7075 or B95 and forming the part by layer-by-layer selective laser melting of powder in predetermined modes, characterized in that experimental fragments of layers with various scanning speeds and specific powers of laser radiation with the formation of a boiling zone, a melting zone, and a source material zone in each fragment a measured thickness of said zones, wherein the layerwise selective laser melting is conducted at a scan rate and a specific laser power providing the largest value of the ratio of thickness of the melting zone to the thickness of the boiling zone, and the thickness of the applied L powder layer is set from the condition that L 1 <L <L 2 + L 1 , where L 1 is the thickness of the boiling zone, L 2 is the thickness of the melting zone. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что L=L2.2. The method according to claim 1, characterized in that L = L 2 .
RU2017143193A 2017-12-11 2017-12-11 Method of manufacturing a detail from aluminum powder alloy 7075 or b95 RU2684011C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143193A RU2684011C1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Method of manufacturing a detail from aluminum powder alloy 7075 or b95

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143193A RU2684011C1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Method of manufacturing a detail from aluminum powder alloy 7075 or b95

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2684011C1 true RU2684011C1 (en) 2019-04-03

Family

ID=66090163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143193A RU2684011C1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Method of manufacturing a detail from aluminum powder alloy 7075 or b95

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2684011C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113477943A (en) * 2021-07-21 2021-10-08 西安赛隆金属材料有限责任公司 Additive manufacturing method of metal material
RU2777828C1 (en) * 2021-12-02 2022-08-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Method for manufacturing parts of increased wear resistance of the shut-off unit of a wedge gate valve
WO2022220824A1 (en) * 2021-04-14 2022-10-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Controlling curing processes in additive manufacturing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2333076C1 (en) * 2006-10-30 2008-09-10 Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской Академии наук Method of volumetric articles production from powder compositions
WO2015001241A2 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 Snecma Process for additive manufacturing of parts by melting or sintering particles of powder(s) using a high-energy beam with powders adapted to the targeted process/material pair
RU2630096C2 (en) * 2013-05-23 2017-09-05 Аркам Аб Method and device for manufacture by additive technologies

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2333076C1 (en) * 2006-10-30 2008-09-10 Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской Академии наук Method of volumetric articles production from powder compositions
RU2630096C2 (en) * 2013-05-23 2017-09-05 Аркам Аб Method and device for manufacture by additive technologies
WO2015001241A2 (en) * 2013-07-04 2015-01-08 Snecma Process for additive manufacturing of parts by melting or sintering particles of powder(s) using a high-energy beam with powders adapted to the targeted process/material pair

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022220824A1 (en) * 2021-04-14 2022-10-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Controlling curing processes in additive manufacturing
CN113477943A (en) * 2021-07-21 2021-10-08 西安赛隆金属材料有限责任公司 Additive manufacturing method of metal material
CN113477943B (en) * 2021-07-21 2022-11-08 西安赛隆增材技术股份有限公司 Additive manufacturing method of metal material
RU2777828C1 (en) * 2021-12-02 2022-08-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Method for manufacturing parts of increased wear resistance of the shut-off unit of a wedge gate valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ding et al. Fabricating superior NiAl bronze components through wire arc additive manufacturing
Trevisan et al. On the selective laser melting (SLM) of the AlSi10Mg alloy: process, microstructure, and mechanical properties
Cunningham et al. Evaluating the effect of processing parameters on porosity in electron beam melted Ti-6Al-4V via synchrotron X-ray microtomography
Aversa et al. New aluminum alloys specifically designed for laser powder bed fusion: a review
Wang et al. Selective laser melting of aluminum and its alloys
Berlanga-Labari et al. Corrosion of cast aluminum alloys: a review
Averyanova et al. Studying the influence of initial powder characteristics on the properties of final parts manufactured by the selective laser melting technology: a detailed study on the influence of the initial properties of various martensitic stainless steel powders on the final microstructures and mechanical properties of parts manufactured using an optimized SLM process is reported in this paper
EP2886225A1 (en) Gamma prime precipitation strengthened nickel-base superalloy for use in powder based additive manufacturing process
RU2684011C1 (en) Method of manufacturing a detail from aluminum powder alloy 7075 or b95
Ravichandran et al. Optimization of powder metallurgy parameters to attain maximum strength coefficient in Al–10 wt% MoO3 composite
El-Shenawy et al. Effect of ECAP on the plastic strain homogeneity, microstructural evolution, crystallographic texture and mechanical properties of AA2xxx aluminum alloy
Zhong et al. Microstructure and mechanical properties of wire+ arc additively manufactured 2050 Al–Li alloy wall deposits
Panchenko et al. Macrostructure and mechanical properties of Al–Si, Al–Mg–Si, and Al–Mg–Mn aluminum alloys produced by electric arc additive growth
Manu et al. Titanium in cast Cu-Sn alloys—A review
Khoroshko et al. Strength and ductility improvement through thermomechanical treatment of wire-feed electron beam additive manufactured low stacking fault energy (SFE) aluminum bronze
Abdeen et al. Corrosion evaluation of Ti-6Al-4V parts produced with electron beam melting machine
Waqas et al. Optimization of process parameters to improve the effective area of deposition in GMAW-based additive manufacturing and its mechanical and microstructural analysis
Tan et al. Additively manufactured oxide dispersion strengthened nickel-based superalloy with superior high temperature properties
Elshazli et al. Laser surface modification of TC21 (α/β) titanium alloy using a direct energy deposition (DED) process
Bhat et al. Surface modification of 6xxx Series aluminum alloys
Kuznetsov et al. Structure and mechanical properties of austenitic 316L steel produced by selective laser melting
Franczyk et al. Investigation and optimization of the slm and wedm processes’ parameters for the AlSi10Mg-sintered part
Hao et al. Effect of ultrasonic rolling on the organization and properties of a high-speed laser cladding IN 718 superalloy coating
Seifi et al. Effects of post-processing on microstructure and mechanical properties of SLM-processed IN-718
Tekumalla et al. A novel turning-induced-deformation based technique to process magnesium alloys