Автоматичне зварювання, 2024, №02



2024 №02 (01)

DOI of Article 10.37434/as2024.02.02

2024 №02 (03)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 2, 2024, с. 12-15

Отримання металевих виробів з використанням роботизованої дугової 3D технології

Є.В. Шаповалов, В.О. Коляда, А.С. Новодранов, А.М. Мангольд, Д.Д. Топчев

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

У роботі описаний спосіб формоутворення виробу за допомогою 3D технології з використанням дугового нагріву і витратного матеріалу – дроту діаметром 1,2 мм. Метою роботи є дослідження структури і механічних властивостей виробу, виготовленого за допомогою адитивної 3D технології. Кожен наплавлений шар складається з трьох окремих валиків: двох бокових, які забезпечують задані контури шару, і одного середнього, який заповнює простір між двома боковими. Електродугове наплавлення здійснювалось за допомогою зварювального робота. Застосування робота дало можливість контролювати час між наплавленням шарів, тим самим контролювати ріст зерен. Також застосування робота дає змогу максимально точно відтворити задану деталь по заздалегідь розрахованій та спроектованій моделі з мінімальною похибкою повторювання руху пальника ±0,03 мм. В результаті досліджено структуру і механічні властивості наплавленого виробу. Показано, що виріб виготовлений за наведеною технологією, має дрібнозернисту феритно-перлітну структуру, розмір зерна коливається у межах від 7 до 10 балів. Досліджено механічні властивості вздовж і поперек наплавлених шарів. Показники практично не відрізняються. Порівняння їх значень з нормативними показало, що вони перевищують нормативні на 10…50 %. Бібліогр. 14, табл. 3, рис. 4.
Ключові слова: 3D технологія, сталь марки 09Г2С, структура, електрична дуга, дріт, адитивні технології, електродугове наплавлення, зварювальний робот


Надійшла до редакції 15.11.2023
Отримано у переглянутому вигляді 26.02.2024
Прийнято 18.03.2024

Список літератури

1. ASTM-International, ASTM Standard F2792-12 (2012) Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies.
2. Dongaonkar, A.V., Metkar, R.M. (2018) Reconstruction of Damaged Parts by Integration Reverse Engineering (RE) and Rapid Prototyping (RP). 3D Printing and Additive Manufacturing Technologies, 159–171.
3. (2020) ALL3DP [Електронний ресурс]. Metal 3d Printer Buyer’s Guide. https://all3dp.com/1/3d-metal-3d-printermetal-3d-printing
4. Zhukov, V.V., Grigorenko, G.M., Shapovalov, V.A. (2016) Additive manufacturing of metal products (Review). The Paton Welding J., 5-6, 148–153.
5. Hemnath Anandan Kumar, Senthilkumaran Kumaraguru (2018) Distortion in Metal Additive Manufactured Parts. 3D Printing and Additive Manufacturing Technologies, 281–295.
6. Костин В.А., Григоренко Г.М. (2017) Особенности формирования структуры 3D изделия из стали S460M в аддитивной металлургической технологии. Современная электрометаллургия, 3 (128), 33–42.
7. Дорошенко В.С. (2014) 3D-технологии изготовления отливок как примеры аддитивного производства. Металл и литье Украины, 12, 4–9.
8. Шаповалов В.А., Григоренко Г.М. (2015) Подавление ликвационных процессов в крупных слитках. Современная электрометаллургия, 1, 26–30.
9. Шаповалов В.А. (2016) Применение сварочных технологий для подавления ликвации в крупных слитках. Автоматическая сварка, 5-6(753), 162–165.
10. Shapovalov, E.V., Dolinenko, V.V., Kolyada, V.A. et al. (2016) Application of robotic and mechanized welding under disturbing factor conditions. The Paton Welding J., 7, 42–46.
11. Yadav, Anshul et al. (2019) Thermal Transport Phenomena in Multi-layer Deposition Using Arc Welding Process. 3D Printing and Additive Manufacturing Technologies, 15–27.
12. International Standards Office (2019) ISO 643 – Steels – Micrographic determination of the apparent grain size. ISO, Geneva, Switzerland.
13. ASTM E112-13 – Standard Test Methods for Determining Average Grain Size. ASTM, West Conshohocken, Pennsylvania, U.S.
14. ASTM E8 – Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials. ASTM, West Conshohocken, Pennsylvania, U.S.

---

Реклама в цьому номері:

---