Введение
ГЛАВА 1. Обзор технологических процессов лазерной наплавки в аддитивном производстве 11
1.1 Аддитивное производство 11
1.2 Технология лазерной наплавки 12
1.3 Микролазерная наплавка 25
1.4 Перспективы использования сплавов на основе Al в технологиях аддитивного производства 32
Выводы к главе 1 36
ГЛАВА 2. Разработка теоретических и методических основ микролазерной наплавки сплавов алюминия 38
2.1 Аспекты миниатюризации процесса лазерной наплавки и пути решения задач 38
2.2 Анализ технологических особенностей микролазерной наплавки и разработка рекомендаций к выбору оборудования, материала и методик исследования 40
2.3 Выбор компоновки установки микролазерной наплавки 45
2.4 Выбор исходного материала и методов его исследования 51
2.5 Разработка методов проведения и исследования процесса микролазерной наплавки
2.5.1 Нанесение единичных валиков и регрессионный анализ 53
2.5.2 Выращивание двух- и трехмерных объектов. Методы исследования тонкостенных элементов. Рентгеноструктурный анализ 59
2.5.3 Стандартные методы исследований 63
2.5.4 Методы исследования износостойкости 64 2.6 Определение окна параметров традиционной лазерной наплавки сплавов системы Al-Si 67
2.7 Определение окна параметров микролазерной наплавки сплавов системы Al-Si 70
Выводы к главе 2 80
ГЛАВА 3. Разработка технологических основ микролазерной наплавки сплавов алюминия 82
3.1 Исследование исходного порошкового материала 82
3.2 Технологическое окно параметров лазерной наплавки
3.2.1 Регрессионные зависимости геометрических характеристик валиков от параметров лазерной наплавки 83
3.2.2 Программный комплекс «Лазер-онлайн» 87
3.3 Технологическое окно параметров микролазерной наплавки сплавов системы Al-Si 87
3.3.1 Параметры, назначаемые на основании предварительного эксперимента 87
3.3.2 Входные параметры полного факторного эксперимента 91
3.3.3 Регрессионные зависимости геометрических характеристик валика от параметров микролазерной наплавки сплавов системы Al-Si 96
3.3.4 Режимы микролазерной наплавки сплавов системы Al-Si для изготовления малоразмерных изделий 100
Выводы к главе 3 103
ГЛАВА 4. Исследование структурообразования заэвтектических сплавов системы Al-Si в процессе лазерной наплавки 104
4.1 Традиционная лазерная наплавка 104
4.1.1 Характеристика структуры 104
4.1.2 Влияние параметров обработки на структуру наплавки 108
4.2 Микролазерная наплавка 113
4.2.1 Влияние режимов микролазерной наплавки на структуру сплава AlSi30 113
4.3 Сравнительный анализ структуры сплавов системы Al-Si, при
лазерной наплавке в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне
Выводы к главе 4 130
ГЛАВА 5. Влияние режимов микролазерной наплавки на технологические возможности метода, физико-механические свойства и качество поверхности опытных образцов 131
5.1 Минимальный поперечный размер производимого тонкостенного элемента и качество поверхности 131
5.2 Исследование износостойкости опытных образцов 138
5.3 Влияние температуры на структуру и физико-механические свойства образцов из сплава AlSi30, полученных методом микролазерной наплавки 145
5.4 Рекомендации для изготовления малоразмерных деталей из сплава AlSi30 методом микролазерной наплавки 148
5.5 Технологические возможности микролазерной наплавки 150
Выводы к главе 5 155
Заключение 158
Список литературы
