2016-3(20)

Проектирование, изготовление и ввод в эксплуатацию оборудования объектов атомной отрасли

Наименование публикацииКОМБИНИРОВАННЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛОПАТОК ТУРБИН СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
АвторыБ. Граф*, С.Э. Гоок*, А.В. Гуменюк*, **, М. Ретмайер*, **, ***
Адреса авторов

* Общество Фраунгофера, Институт производственных систем и технологий конструирования ИПК, Берлин, Германия
** Федеральное ведомство по исследованию и испытаниям материалов БАМ, Берлин, Германия
*** Берлинский технический университет, Берлин, Германия

АннотацияЛазерный луч, как источник энергии все чаще используется в аддитивных технологиях изготовления деталей энергетического машиностроения. Одними из перспективных методов аддитивного производства являются технологии, основанные на лазерном сплавлении Laser Metal Fusion (LMF) и лазерной наплавке металического порошка Laser Metal Deposition (LMD). Использование порошковой ванны в технологии LMF позволяет синтезировать детали сложной геометрической формы. Недотатками LMF являются низкая скорость процесса, относительно небольшой размер изготавливаемой детали и существенные ограничения в использовании различных материалов порошков во время изготовления детали. Технология LMD напротив, реализует более высокие скорости выращивания детали с возможностью смены порошкa во время процесса. Однако, технология LMD имеет существенные ограничения по сложности геометрической формы изготавливаемых деталей. Комбинируя возможности двух этих технологий можно добиться соответствующих преимуществ, а именно изготавливать детали сложной геометрической формы, большего размера и с высокими скоростями процесса. В работе рассмотрены особенности комбинированной лазерной аддитивной технологии на примере изготовления лопаток газовых турбин со сложной геометрической формой. Эффективность предлагаемой технологии подтверждает более чем 60% сокращение времени изготовления детали.
Ключевые словааддитивные лазерные технологии, селективное лазерное сплавление, лазерная наплавка лопатки турбин
ЯзыкАнглийский
Список литературы

[1]     T. Caffrey and T. Wohlers: Wohlers Report 2015: Additive Manufacturing and 3D Printing State of the Industry, 2015. (in English)

[2]     G. N. Levy, R. Schindel, and J.-P. Kruth: Rapid Manufacturing and Rapid Tooling with Layer Manufacturing (LM) technologies, state of the art and future perspectives. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 52 (2), 2003. DOI:10.1016/S0007-8506(07)60206-6 (in English)

[3]       Carl Zeiss Jena GmbH: Additive Manufacturing at ZEISS, 2015. (in English)

[4]     L. Bechthold, V. Fischer, A. Hainzlmaier et al.: 3D Printing - A Qualitative Assessment of Applications , Recent Trends and the Technology ’ s Future Potential, Studien zum deutschen Innovationssystem - Center for Digital Technology and Management (CDTM), München, no. 17, 2015. (in English)

[5]     S. Bremen, D. Buchbinder, W. Meiners, and K. Wissenbach: Mit Selective Laser Melting auf dem Weg zur Serienproduktion?, Laser Technik Journal, vol. 8, no. 6, pp. 24–28, 2011. DOI: 10.1002/latj.201190072 (in English)

[6]     D. Buchbinder, H. Schleifenbaum, S. Heidrich et al.: High Power Selective Laser Melting (HP SLM) of Aluminum Parts, Physics Procedia, vol. 12, pp. 271–278, Jan. 2011. (in English)

[7]     A. B. Spierings, K. Wegener, and G. Levy: Designing Material Properties Locally with Additive Manufacturing technology SLM, Solid Freeform Fabrication Symposium SFF, Austin, TX, USA, 2012, pp. 447–455. (in English)

[8]     G. Kool and E. Amsterdam: Laser additive manufacturing of titan and inconel, The Future of Gas Turbine Technology - 5th International Conference, 2010. (in English)

[9]     P. Korinko, T. Adams, and S. Malene: Laser Engineered Net Shaping® for Repair and Hydrogen Compatibility, Welding Journal, vol. 90, pp. 171–181, 2011. (in English)

[10]   B. Graf, A. Gumenyuk, and M. Rethmeier: Laser metal deposition as repair technology for stainless steel and titanium alloys, Physics Procedia, vol. 39, pp. 376–381, 2012. DOI: 10.1016/j.phpro.2012.10.051 (in English)

[11]   B. Graf, S. Ammer, A. Gumenyuk, and M. Rethmeier: Design of Experiments for Laser Metal Deposition in Maintenance, Repair and Overhaul Applications, Procedia CIRP, vol. 11, pp. 245–248, Jan. 2013. (in English)

[12]   D. C. Hofmann, S. Roberts, R. Otis et al.: Developing Gradient Metal Alloys through Radial Deposition Additive Manufacturing, NATURE Scientific Reports, vol. 4, p. 5357, Jun. 2014. DOI: 10.1038/srep05357 (in English)

[13]   E. Capello, D. Colombo, and B. Previtali: Repairing of sintered tools using laser cladding by wire, Journal of Materials Processing Technology, vol. 164–165, pp. 990–1000, May 2005. DOI:10.1016/j.jmatprotec.2005.02.075 (in English)

Страницы34 - 42
URL cтраницыАдрес статьи
 Открыть публикацию