Патенты автора Тарасова Татьяна Васильевна (RU)
Устройство для селективного лазерного спекания изделий из порошковых полимерных материалов // 2773558
Изобретение относится к области аддитивных технологий. Может использоваться для послойного синтеза деталей сложной пространственной конфигурации из мелкодисперсного полимерного порошка с использованием лазерного излучения по данным трехмерной компьютерной модели. Устройство содержит силовую раму, установленную на ней герметичную камеру с размещенными в ней средством нанесения порошкообразного материала в виде ножа, установленного с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения, нагревательными элементами и пирометром, и прилегающие к герметичной камере сканаторы, бункер изготовления со встроенными в его стенки нагревателями, бункеры сбора и бункеры подачи порошка с дозирующими валами в каждом. На ноже размещены кварцевые галогенные нагревательные элементы. В герметичной камере размещена подвижная лазерная диодная голова с лазерной диодной матрицей внутри, состоящей из решета, охладителя и набора автономных лазерных диодов. Автономный лазерный диод содержит последовательно расположенные световые диоды, лазерные диоды, фокусирующие линзы, а также плату управления и дополнительный охладитель. Обеспечивается повышение производительности и расширение спектра возможных к применению полимерных порошков. 7 ил.
Изобретение относится к области аддитивных технологий, в частности к устройствам для изготовления изделий методом селективного лазерного плавления. Устройство содержит силовую раму, установленную на ней герметичную камеру, механизм нанесения порошка в виде прикрепленного к штоку вертикального актуатора подпружиненного ножа с четырьмя контрольными метками с четырех сторон, на корпусе которого, связанном со штоком горизонтальных актуаторов двумя шарнирами, установлен водяной охладитель. Над герметичной камерой расположен пирометр и прилегающие к ней сканатор, столы построения детали и подачи порошка, бункер построения детали, бункер подачи порошка и бункер сбора излишков порошка. На бункерах построения детали и подачи порошка размещены кольцевые нагреватели, на столах построения детали и подачи порошка размещены плоские нагреватели, на каретке механизма нанесения слоев порошка установлен галогенный нагреватель. Обеспечивается расширение спектра возможных к применению порошков и получение высококачественных деталей. 10 ил.
Изобретение относится к области аддитивного производства и предназначено для послойного спекания изделий сложной пространственной конфигурации из мелкодисперсного порошка на основе полимерных материалов с использованием лазерного излучения по данным трехмерной компьютерной модели. Устройство содержит силовую раму, размещенные на ней с возможностью обеспечения фокусировки лазерного луча в технологически заданную зону формования изделия лазерно-оптический узел, средство нанесения порошкообразного материала в виде установленного с возможностью горизонтального возвратно-поступательного перемещения и формования слоя изделия ножа, бункеры изготовления, сбора и подачи порошка, размещенную над ними герметичную камеру с расположенной в последней системой нагрева порошка, образующие герметичное замкнутое пространство. Причем устройство снабжено системой автоматизированного регулирования угла наклона ножа, состоящей из кассеты, устанавливаемой в жесткий сварной корпус на три опорные точки, выполненные соответственно одна в виде цилиндра в пазу, другая в виде призмы и шара, а третья в виде дополнительного шара, обеспечивающего регулировку данной точки опоры. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение надежности процесса селективного лазерного спекания с расширением номенклатуры обрабатываемых порошков. 13 ил.
Изобретение относится к технологии изготовления изделий сложной формы из высокопрочных алюминиевых сплавов. Способ послойного изготовления детали из порошка алюминиевого сплава 7075 или В95 включает формирование порошка для селективного лазерного плавления и формообразование детали послойным селективным лазерным плавлением порошка на заданных режимах. Предварительно изготавливают экспериментальные фрагменты слоев с различными скоростями сканирования и удельными мощностями лазерного излучения с формированием в каждом фрагменте зоны кипения, зоны плавления и зоны исходного материала, измеряют толщину упомянутых зон. Послойное селективное лазерное плавление ведут при скорости сканирования и удельной мощности лазерного излучения, обеспечивающих наибольшее значение отношения толщины зоны плавления к толщине зоны кипения, а толщину наносимого слоя порошка L задают из условия L1<L<L2+L1, где L1 - толщина зоны кипения, L2 - толщина зоны плавления. Обеспечивается улучшение эксплуатационных свойств изготавливаемой детали за счет повышения точности и прочности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
Изобретение относится к технологии изготовления трехмерных объектов, предназначенных для работы в условиях повышенного износа, селективным лазерным плавлением из порошковой композиции WC-Co. Способ включает подготовку порошковой композиции путем механического смешивания частиц WC и Со и последующий послойный лазерный синтез изделия с заданными толщиной слоя, скоростью сканирования и удельной мощностью лазерного излучения. Предварительно осуществляют экспериментальное лазерное плавление отдельных треков на различных скоростях сканирования с различными удельными мощностями лазерного излучения и формированием в каждом треке зоны переплава композиции, зоны переплава легкоплавкого компонента и зоны исходного материала, при этом измеряют толщину упомянутых зон. Затем при послойном лазерном синтезе в качестве заданных выбирают скорость сканирования и удельную мощность лазерного излучения, при которых отношение толщины зоны переплава легкоплавкого компонента к толщине зоны переплава композиции имеет наибольшее значение, а толщину слоя задают из условия LI<L<LII+LI, где L - толщина наносимого порошкового слоя, LI - толщина зоны переплава композиции, LII - толщина зоны переплава легкоплавкого компонента. Обеспечивается повышение качества изготовленных изделий. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.
Изобретение относится к получению объектов из композиционных материалов методами аддитивного производства и может быть использовано для производства изделий, работающих в условиях высокого абразивного изнашивания. Способ изготовления изделия из порошкового материала 94WC6Co включает подготовку порошковой композиции путем механического смешивания частиц наночастиц Со и микронных частиц WC с соотношением размеров фракций соответственно 1:10 и последующий синтез изделия из порошковой композиции селективным лазерным плавлением с формированием слоев толщиной 20 мкм. Скорость сканирования составляет 100 мм/с, удельная мощность лазерного излучения с длиной волны λ=1,07 мкм составляет 0,0064 Вт/мкм2. Обеспечивается получение качественных изделий из порошкового материала 94WC6Co. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
Изобретение относится к лазерному спеканию изделия из порошкообразных материалов. Устройство содержит рабочий стол для формирования изделия и связанный с системой управления лазерный излучатель, выполненный с возможностью фокусировки лазерного луча в заданной зоне формирования изделия. При этом устройство снабжено связанным с системой управления и лазерным излучателем лазерным триангуляционным сканером с камерой, установленной над рабочим столом с возможностью полного его обзора. Рабочий стол выполнен с приводом горизонтального позиционирования, связанным с системой управления с возможностью коррекции пространственного положения рабочего стола по данным лазерного триангуляционного сканера, и имеет периферийный участок для формирования лучевого тракта от лазерного излучателя к камере, выполненный из материала с заданным коэффициентом отражения. Исключена необходимость использования накладных измерительных систем. Повышена производительность. 1 ил.
Изобретение относится к лазерному спеканию изделия из порошкообразных материалов. Устройство содержит рабочий стол для формирования изделия, связанный с системой управления лазерный излучатель, выполненный с возможностью фокусировки лазерного луча в заданной зоне формирования изделия. При этом устройство снабжено связанным с системой управления и лазерным излучателем лазерным триангуляционным сканером с камерой, установленной над рабочим столом с возможностью полного его обзора. Рабочий стол выполнен с приводом горизонтального позиционирования, связанным с системой управления с возможностью коррекции пространственного положения рабочего стола по данным лазерного триангуляционного сканера, а лазерный излучатель оснащен фильтром с приводом, связанным с системой управления и выполненным с возможностью перекрытия лучевого тракта для позиционирования рабочего стола. Исключена необходимость использования накладных измерительных систем. Повышена производительность. 1 ил.
Изобретение относится к способу аддитивной обработки деталей из сплавов системы Al-Si и может быть использовано в машиностроительных отраслях для изготовления и восстановления малоразмерных изделий и их конструктивных элементов, преимущественно, поперечного размера в субмиллиметровом диапазоне (менее 1 мм). Осуществляют послойную лазерную наплавку порошкового материала с его одновременной подачей в зону обработки совместно с технологическим газом. Используют порошковый материал со средним диаметром частиц 30…40 мкм при концентрации частиц в потоке технологического газа не более 0,275 г/мм3. Технический результат - расширение технологических возможностей. 3 ил., 1 пр., 1 табл.
Изобретение относится к способу изготовления изделий сложной формы из порошковых систем и может найти применение в разных отраслях машиностроения, например, для изготовления сопел, завихрителей, вставок и других элементов ракетных двигателей и турбин. Осуществляют послойно-селективную лазерную обработку до расплавления порошка на глубину слоя в три этапа. Вначале на каждом нанесенном слое обработку проводят по внешнему контуру изготавливаемого сечения и по его внутренним границам. Образованное внутреннее сечение обрабатывают программно-регламентированным сканированием лазерного луча. После этого проводят прецизионную повторную обработку внешнего контура и внутренних границ изготавливаемого сечения. Траекторию сканирования лазерного луча на каждом последующем слое изменяют на 45° по часовой стрелке относительно направления сканирующего луча на предыдущем слое. Подготовку порошка осуществляют до дисперсности не более толщины наносимого единичного слоя. После образования запрограммированной формы изделия дополнительно проводят его вакуумную термообработку при температуре ниже температуры рекристаллизации материала основы порошковой системы в течение 2-3 часов. Технический результат изобретения заключается в получении высоких механических характеристик изготавливаемых изделий сложной формы и расширении областей их применения, а также в получении технологически регламентируемых наноструктурных объектов любой сложной конфигурации, работающих длительное время в агрессивных средах при повышенных температурах. 3 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.
Изобретение относится к композиции, применяемой в технологии лазерной наплавки покрытий на металлическую подложку, и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении и ремонте деталей технологической оснастки и инструмента. Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является обеспечение равномерного распределения твердых включений по объему покрытия за счет синтеза карбида титана, что в итоге позволяет улучшить качество покрытия, а именно увеличить его твердость и износостойкость. Порошковая композиционная смесь для лазерной наплавки на металлическую подложку включает порошки из титана и карбида кремния с размером частиц 20-100 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: титан - 5-7; карбид кремния - 3-6. Частицы порошка титана могут быть выполнены в виде сфер. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к способу получения композиционных покрытий из порошковых материалов и может быть использовано в машиностроительном производстве при изготовлении и ремонте деталей технологической оснастки и инструмента. Изобретение позволяет получить бездефектное износостойкое покрытие с высокой адгезией к подложке при минимальном воздействии на нее. Обрабатываемую поверхность подготавливают посредством очистки, промывки и струйно-абразивной обработки. Затем осуществляют лазерную наплавку порошкового материала в среде инертного газа. При этом в качестве порошкового материала используют частицы титана и карбида кремния с размером - 20-100 мкм в массовом соотношении 6:4 или 6:5. Процесс наплавки осуществляют при мощности лазера 4÷5 кВт, скорости сканирования лазерного луча 500÷700 мм/мин и расходе порошка 9,6÷11,9 г/мин. 2 табл., 1 ил.
Изобретение относится к способу восстановления изделий из титановых сплавов с помощью лазерной наплавки и может быть использовано в машиностроительных отраслях для восстановления изношенных деталей, «залечивания» трещин в деталях, работающих на усталость и износ. На имеющийся дефект 1 восстанавливаемой детали 2 через сопло 3 наносят слой 4 порошкового материала на основе титана. Поток частиц порошкового материала 5 подают непосредственно в зону 6 воздействия лазерного луча 7. Процесс происходит с использованием защитного газа 8, что обеспечивает защиту от окисления. Порошковый материал подают к изделию коаксиально лазерному лучу 7. Частицы материала 5, доставляемые к изделию, имеют высокую температуру вследствие взаимодействия с лазерным лучом 7, происходит переплавление материала изделия и порошкового материала и «залечивание» дефекта. Наплавку ведут с мощностью лазерного излучения 4800-5000 Вт, скоростью 800-1000 мм/мин и расходом порошкового материала 45-51 г/мин. На этих режимах материал изделия расплавляется минимально, но в объеме, достаточном для прочного сцепления порошкового материала с материалом восстанавливаемого изделия. Структурно-фазовые превращения, протекающие в зоне обработки по этим режимам, обеспечивают оптимальное распределение напряжений сжатия в оплавленной зоне и в зоне термического влияния. Следствием этого являются высокие прочностные характеристики изделия. 1 ил., 1 табл.
