Тиімді өндірісті дамытудың шектеулері: CML Hybrid Multi-Laser Coaxial Composite технологиясының титан қорытпаларын өндіруде жетістіктері мен қолданулары

Жоғары беріктігі, төмен тығыздығы, коррозияға тұрақтылығы және биологиялық үйлесімділігі арқасында титан қорытпалары жоғары дәлдікті жабдықтар мен 3C индустриясы сияқты салаларда кеңінен қолданылатын материалға айналды. Алайда, құйма және соғу сияқты дәстүрлі өндіріс процесстері күрделі конструкциялардың қалыпталуындағы қиындықтар, материалды пайдалану деңгейінің төмендігі және жоғары өндіріс шығындары сияқты қиыншылықтарға кездеседі. Enigma компаниясының CML Hybrid көп лазерлі коаксиалды композитті технологиясы төрт құрамдап өңдеу процесін іске асыруға мүмкіндік береді: көптолқынды лазерлі композит, лазер-доғалық композит, сым-ұнтақты композит және қорғаныш газы композиті. Бұл технология құрамы айнымалы градиентті материалдарға, қоспаларды түзіп басып шығаруға, жоғары өнімді материалдар дайындауға және микроструктуралық бақылауға қолайлы - DED технологиясының негізгі зерттеу бағыттарына сәйкес келеді. Сонымен қатар, DED технологиясының инженерлік қолданбалары үшін қосымша материалдардың үйлесімділігін, басып шығару әсер етуін, бөлшектердің дәлдігін, өнімнің өзін-өзі көрсетуін және күрделілігін арттыру талаптарын орындайды. Бұл технологияны қолдану титан қорытпаларынан жасалған бөлшектерді өндіруді түбегейлі өзгертіп, жоғары дәлдікті және жоғары өнімділікті қолдану жағдайлары үшін жаңа шешімдер ұсынады.

Технические принципы

Көп толқын ұзындығындағы лазерлік коаксиалды композит: Алты тәуелсіз басқарылатын лазерлік модульдерді пайдалану арқылы бұл технология көп толқын ұзындығындағы лазерлік коаксиалды композитті жүзеге асырады, соның арқасында титан қорытпалары сияқты жоғары шағылдыру қабілеті бар материалдардың лазерлік сәулелерді жұту дәрежесі едәуір артады.

Лазерлі-доғалы коаксиалды композит: Тәуелсіз басқарылатын лазерлі-доғалы жылу көздері қатар пайдаланылады, екі процессті ауыстырып отырады. Доғаның энергиясы мен лазерлік энергия нақты уақыт режимінде динамикалық түрде сәйкестендіріледі, осылайша «лазерлі алдын-ала қыздыру – доғалы қаптау» синергетикалық әсерін қалыптастырады, материалды қосымша өндіру жылдамдығы мен дәлдігін арттырады.

Сым темір мен ұнтақтың коаксиалды композиті: Титан қорытпасының сым темірі мен ұнтағын бір мезгілде беруді қамтамасыз етеді, градиентті материал басып шығаруға мүмкіндік береді.

Титан қорытпаларын шығарудағы CML гибридті көп лазерлі коаксиалды композитті технологияның артықшылықтары

Сыну қаттылығы сияқты физикалық қасиеттер жағынан лазерлік қосымша шығару әдісімен жасалған ТС11 титан қорытпасының үлгілері дәстүрлі соғу әдістерімен жасалған үлгілерге қарағанда біршама артықшылық береді.

Лазерлік қосымша және соғу әдістерімен жасалған ТС11 титан қорытпасының үлгілерінің орташа температурадағы өнімділігін салыстыра отырып: Беріктік жағынан лазерлік қосымша әдісімен жасалған үлгілер анизотропия көрсетеді, бірақ соғылған үлгілермен салыстырғанда олардың деңгейі бірдей. Сыну қаттылығы жағынан лазерлік қосымшамен жасалған үлгілер соғылған үлгілерге қарағанда едәуір жоғары сыну қаттылығын көрсетеді. Сонымен қатар, сым беру процесімен жасалған үлгілердің сыну қаттылығы ұнтақ беру процесімен жасалған үлгілерге қарағанда 17% жоғары болып келеді.

Пішіндеу өнімділігі мен материал пайдалану жағынан лазерлік сым беру технологиясы лазерлік ұнтақ беру технологиясына қарағанда тиімдірек.

Лазерлік сыммен қоректендірудің қосымша шығындылық тиімділігі ≥1 кг/сағ, ал ұнтақпен қоректендіру – 0,6 кг/сағ. Бірдей лазерлік қуат жағдайында сыммен қоректендірудің түсіру тиімділігі ұнтақпен қоректендіруге қарағанда шамамен 40% жоғары. Сондай-ақ, сыммен қоректендіру процесіндегі материал пайдалану деңгейі шамамен 100%, ал ұнтақпен қоректендіру процесінде шамамен 60%. Сыммен қоректендіру процесі ұнтақпен қоректендіру процесіне қарағанда материал пайдалану деңгейін 40% жоғарылатады.

Сыммен қоректендіру процесі сынақ блогы

Ұнтақпен түсіру сынақ блогы

CML Hybrid көп лазерлі коаксиалды композитті технологиясын қолданып алынған үлгілердің жалпы сапасы стандартты талаптарға сай келеді.

TC11 титан қорытпасынан лазерлік сым енгізу технологиясын пайдаланып жасалған үлгілердің қабырға қалыңдығының ақауы ±0,3 мм-ге дейін, ішкі ақаулар ұлттық қосалқылар үшін ультрадыбыстық тексеру деңгейінің AAA деңгейіне сәйкес келеді, ал механикалық қасиеттер компоненттерге қойылатын талаптарға сай келеді.

Сонымен қатар, титан қорытпаларынан жасалған бөлшектерді өндіру үшін аддитивті шығару технологиясын пайдалану жеңіл конструкция, жоғары әсер ету және дәлдік сияқты артықшылықтарды ұсынады.

Enigma титан қорытпалары компоненттері үшін кемеден, 3C байланысынан және автомобиль өнеркәсібінен бастап материалдық технологиялық процесстерді дамытудан массалық өндіріске дейінгі толық шешімдер ұсынады. CML Hybrid бірнеше лазерлік коаксиалды композитті технологиясы титан қорытпаларының қосымша өндірісіндегі дәлдік, өнімділік және құн талаптарының қиыншылықтарын әртүрлі процесстердің инновациялық ықтималдылығы арқылы жеңіп, жоғары дәлдікті өндірістегі «ықтималды бұзушы» болып табылады және әртүрлі салалардағы өнеркәсіптік өндіріске жаңа импульс енгізеді.