В ПНИПУ обеспечили качественное производство электродов-инструментов с применением аддитивных технологий
В машиностроении для обработки ответственных изделий, например, газотурбинных двигателей, применяется метод электроэрозионной обработки. Под воздействием тока происходит изменение формы, размеров, шероховатости и свойств изделия. Эффективность такой технологии во многом зависит от качества электрода-инструмента. Один из способов его производства – метод послойного лазерного сплавления, когда деталь выращивают из металлического порошка под воздействием лазера. Однако этот метод недостаточно изучен, из-за чего страдает качество получаемого инструмента. Ученые Передовой инженерной школы Пермского Политеха доработали технологию изготовления электродов послойной наплавкой. Разработанные условия обеспечивают необходимую точность и прочность инструмента.
Статья с результатами опубликована в журнале Russian Engineering Research. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда. Практические исследования в области электроэрозионной обработки начались именно в нашей стране в 1930-ые годы и как результат первый в мире вырезной станок – отечественного производства. Если раньше электроэрозионная обработка не пользовалась особой популярностью, то сейчас – это распространенная во всем мире технология.
Она позволяет получать изделия требуемой формы и размера с помощью электрических импульсов. Ее применяют, когда обработка на традиционных станках затруднена или нерентабельна из-за отходов в виде стружки и угара. Технология более экономичная, производительная и удобная для созданий объемных деталей сложной формы, фасонных полостей для труб, профильных канавок и пазов в деталях авиа- и ракетостроения.
Электрод – это главный инструмент в этом процессе. Его производству важно уделять особое внимание. Он должен обладать высокой стойкостью к электрической эрозии, легко обрабатываться и прикрепляться к станку, а главное его точность должна быть достаточной для эффективной электроэрозионной обработки. Использование электрода, имеющего отклонения по геометрии сечения, приведет к браку при обработке изделия. Оно будет отличаться от необходимого размерами или формой профиля.
Существуют традиционные лезвийные способы изготовления электрода-инструмента, например, фрезерование и точение. Однако при изготовлении сложнопрофильных электродов, особенно при отработке опытных деталей, изготовление такими способами является экономически неэффективно. У метода послойного лазерного сплавления есть преимущество – электроды изготавливаются просто из металлического порошка без дополнительного оборудования.
«Мы изучили то, как условия послойного лазерного сплавления при производстве электродов-инструментов влияют на их точность. Проследили, как будет меняться геометрическая точность от параметров, которые обеспечивают стабильное производство электродов – мощности лазера, расстояния между точками на траектории лазера, времени его воздействия», – рассказывает кандидат технических наук, доцент, директор Высшей школы авиационного двигателестроения Тимур Абляз.
Для эксперимента ученые вырастили электроды из порошка титанового сплава и рассчитали внутреннее напряжение в деталях. На основе результатов выбирали необходимые производственные условия.
Моделирование показало, что максимальное отклонение геометрических размеров полученного электрода составляет около 0,12 миллиметра, при этом наблюдается наихудшая шероховатость и точность, но хорошая производительность. Минимальное отклонение от заданных параметров (0,07 миллиметра) наблюдается при расстоянии между точками в 15 микрометров (микрометр – одна миллионная доля метра) и мощностью лазера 38 Вт. Максимальная прочность (1060 МПа) проявляется при расстоянии между точками в 10 мкм и мощностью лазера 44 Вт.
Все полученные расчеты позволяют оптимизировать процесс плавления для послойного изготовления электродов. Производственные условия, установленные учеными ПНИПУ, создают допустимое внутреннее напряжение в деталях, что приводит к стабильному росту качественных инструментов.
Результаты исследования обеспечивают необходимую точность и прочность электродов-инструментов, полученных методом послойного лазерного сплавления. Благодаря этому Россия вновь задает тренд и повышает качество электроэрозионной обработки ответственных изделий в авиа и машиностроении для создания объемных деталей сложной формы, например, лопастей турбин, валов или пресс-форм.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Долгое время считалось, что люди, которые увлечены просмотром видео для взрослых, чаще жалуются на симптомы депрессии. Однако новое лонгитюдное исследование с участием почти 3000 человек показало: эта связь значительнее сложнее, чем предполагали.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно