Область наук:

  • технології матеріалів

  • Рік видавництва: 2019


    Журнал

    Адитивні технології в цифровому виробництві. Метали, сплави, композити


    Наукова стаття на тему 'A STUDY ON SELECTIVE LASER SINTERING OF DIATOMITE EARTH POWDERS'

    Текст наукової роботи на тему «A STUDY ON SELECTIVE LASER SINTERING OF DIATOMITE EARTH POWDERS»

    ?СЕКЦІЯ «3D КЕРАМІКА І КОМПОЗИТИ»

    A STUDY ON SELECTIVE LASER SINTERING OF DIATOMITE EARTH POWDERS

    Абдусаторов Б.А.

    Сколковскій інститут науки і технологій «СКОЛТЕХ», Москва, Росія Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    In recent years additive manufacturing is actively developing and it is explained by demand from various fields of technologies and industry. Selective laser melting (SLM) is an additive manufacturing process applied for metals and some polymers [1]. Attempts to use this technology for ceramics, like alumina and zirconia, was almost unsuccessful [2]. High elastic moduli characteristic for ceramics led to high thermal stresses exceeding the mechanical strength of these materials, therefore they often crack. However, the researches on SLM of silica sand are limited and application of SLM could be promising, because maximum tensile stress is lower than the tensile strength. Fused silica is more corrosion and temperature resistant than many metals and all polymers [3]. Consequently, the development of SLM of fused silica would give a significant boost to the technology.

    We present the data on study of SLM of Diatomite Earth (DE) in view of process parameter optimization to improve the quality of obtained materials. DE powder is a natural, amorphous silica-based material with variable composition, ant the studied sample contained 86 wt% of SiO, 5.5 wt. % Of AlO-3, 2.5 wt. % Of FeO, 0.78 wt. % Of MgO, 1.39 wt. % Of KO, 1.22 wt. % Of NaO. For laser sintering an experimental system - a 100 kW CO_ laser machine (wavelength 10.6) | jm - was applied. According to the previous works [1,2] the process parameters such as laser power, the thickness of layers, and the preliminary heating temperature predominantly affect the properties and accuracy of the sintered objects. Since the thickness of the powder layer was one of the most important process parameters of optimization, it was varied from 100 jm to 300 jm. The details of current results on SLM of DE and the perspective of application are discussed.

    1. Song J.L., Li Y.T., Deng Q.L., Hu D.J. Rapid prototyping manufacturing of silica sand patterns based on selective laser sintering. Journal of Materials Processing Technology. 2007. 187. 614-618.

    2. Protasov C.E., Khmyrov R., Grigoriev S., Gusarov A. Selective laser melting of fused silica: Interdependent heat transfer and powder consolidation. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. 104.

    3. Wilkes, J., Hagedorn, Y., Meiners, W. and Wissenbach, K. Additive manufacturing of ZrO2-Al2O3 ceramic components by selective laser melting. Rapid Prototyping Journal, Vol. 19 No. 1, 2013, pp. 51-57.

    Адитивні ВИРОБНИЦТВО ВИРОБІВ ІЗ високоефективні КЕРАМІКИ В

    ПРОМИСЛОВОСТІ

    Косушкін П. А.

    OOO «ЕНЕРГОАВАНГАРД», Москва, Росія Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Темпи впровадження адитивних технологій на вітчизняних підприємствах збільшуються з кожним роком, а самі технології стають все більш вивченими і популярними. В основному це відноситься до виготовлення виробів із пластику й металу. Однак, про аддитивное виробництво виробів з кераміки мало кому відомо в Росії, незважаючи на те, що цей напрямок активно розвивається за кордоном і користується великим попитом [1-3].

    Основною метою роботи є ознайомлення з технологією LCM (Lithography-based Ceramic Manufacturing) - виробництвом виробів з кераміки методом пошарового синтезу, а також можливими сферами її застосування.

    Процес виготовлення полягає в наступному: CAD-модель вироби в спеціальному програмному забезпеченні розрізається на 2D-or ^ і відправляється в систему пошарового синтезу. За допомогою системи подачі матеріалу керамічна суспензія (суміш керамічного порошку і сполучного на основі фотополімера) надходить в ванну, де рівномірно розподіляється по поверхні за допомогою рекоутера. Далі платформа побудови опускається в ванну до повного зіткнення. Знизу знаходиться проектор ультрафіолетового випромінювання, який вибірково засвічує перетин CAD-моделі до моменту фотополімеризації суспензії. Потім платформа піднімається, суспензія заново розрівнюється за допомогою рекоутера, платформа побудови опускається і процес повторюється до повного вирощування вироби.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити