×
20.06.2018
218.016.642d

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО СИНТЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к получению металлического изделия послойным лазерным синтезом из порошка. Способ включает послойную укладку порошка на предметном столе принтера и послойное проплавление порошка с обеспечением синтеза металломатричного композиционного материала под воздействием теплового источника по твердотельной модели изделия. Проплавленный слой порошка подвергают знакопеременной деформации с сохранением формы и размеров путем обжатия его инструментом с использованием направляющей матрицы в два этапа, причем на первом этапе обеспечивают локальное выдавливание материала проплавленного слоя из зоны под инструментом с его выпучиванием в зоне, окружающей инструмент, при ограничении направляющей матрицей, а на втором этапе выдавленный металл из зоны, окружающий инструмент, перемещают в его исходное положение. Обеспечивается повышение механических свойств за счет деформационной проработки структуры и устранения пористости после лазерного спекания порошка. 3 ил.

Изобретение относится к аддитивным технологиям, в частности к изготовлению металлических изделий из порошков послойным лазерным синтезом (технологии Direct Metal Laser Sintering и Selective Laser Melting) и может быть использовано для производства деталей сложных форм в различных отраслях машиностроения.

Из уровня техники известен способ изготовления металлических изделий из порошков послойным лазерным синтезом, принятый в качестве прототипа, включающий послойную укладку порошка на предметном столе принтера, синтез металломатричного композиционного материала под воздействием теплового источника по твердотельной модели изделия. Далее следует нанесение следующего слоя порошка, его выравнивание и селективная обработка тепловым источником. Цикл повторяется до полного построения изделия. После построения изделие извлекается из рабочей камеры и очищается от неспеченного порошка (Зленко М.А. Аддитивные технологии в машиностроении / М.В. Нагайцев, В.М. Довбыш: пособие для инженеров. - М.: ГНЦ РФ ФГУП НАМИ, 2015. - 220 с. - С. 18).

К недостаткам известного способа относятся дефекты, характерные для литых изделий: неудовлетворительная прочность вследствие неоднородной структуры металла; наличие пористости в структуре металла и его охрупчивание; наличие остаточных напряжений вследствие неравномерного нагрева и охлаждения детали; низкое качество поверхности. Таким образом, технической проблемой является сниженные механические свойства металлических изделий, изготовленных из порошков послойным лазерным синтезом.

Техническим результатом изобретения является качественное повышение механических свойств за счет деформационной проработки структуры и устранения пористости после лазерного спекания порошка.

Заявляемый способ получения металлического изделия послойным лазерным синтезом из порошка включает послойную укладку порошка на предметном столе принтера и послойное проплавление порошка с обеспечением синтеза металломатричного композиционного материала под воздействием теплового источника по твердотельной модели изделия.

От прототипа способ отличается тем, что проплавленный слой порошка подвергают знакопеременной деформации с сохранением формы и размеров путем обжатия его инструментом с использованием направляющей матрицы в два этапа, причем на первом этапе обеспечивают локальное выдавливание материала проплавленного слоя из зоны под инструментом с его выпучиванием в зоне, окружающей инструмент, при ограничении направляющей матрицей, а на втором этапе выдавленный металл из зоны, окружающий инструмент, перемещают в его исходное положение.

Сущность изобретения поясняется схемами на фиг. 1, 2 и 3, где изображены траектории перемещения частиц металла при обжатии специальным инструментом за два этапа. На первом этапе (см. фиг. 1 и 2) проплавленный слой 1 обжимается штампом или роликом 2, обеспечивающим локальное выдавливание металла из зоны под инструментом и выпучивание металла в зоне, окружающей инструмент. Выпучивание металла за пределами слоя 1 ограничивает направляющая матрица 3. На втором этапе выдавленный металл из окружающей зоны перемещается в начальное положение, а проплавленный и продеформированный слой 1а возвращается к исходным размерам (см. фиг. 3). При этом совершается интенсивная знакопеременная деформация в локальной области, которая приводит к формированию нанокристаллической или субмикрокристаллической структуры и повышению уровня механических свойств металла (Сегал В.М., Резников В.И., Копылов В.И. и др. Процессы пластического структурообразования. Минск: Наука и техника. - 1994. - 232 с.; Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. - М.: ЛОГОС, 2000. - 272 с.). Знакопеременный характер перемещения частиц металла (как на фиг.2 и 3) обеспечивает также устранение дефектов литейного происхождения без разрушения. Этому способствует мягкая схема напряженного состояния с преобладанием сжимающих напряжений. При компьютерном моделировании процесса деформации за два этапа установлено, что отношение среднего нормального напряжения к интенсивности касательных напряжений в разных точках локального очага деформации находится в пределах . Инструменты (штампы или ролики), выравнивающий и разравнивающий проплавленный слой, работают по программе, согласованной с работой теплового источника для селективной плавки порошкового слоя в соответствии с твердотельной моделью детали.

Способ получения металлического изделия послойным лазерным синтезом из порошка, включающий послойную укладку порошка на предметном столе принтера и послойное проплавление порошка с обеспечением синтеза металломатричного композиционного материала под воздействием теплового источника по твердотельной модели изделия, отличающийся тем, что проплавленный слой порошка подвергают знакопеременной деформации с сохранением формы и размеров путем обжатия его инструментом с использованием направляющей матрицы в два этапа, причем на первом этапе обеспечивают локальное выдавливание материала проплавленного слоя из зоны под инструментом с его выпучиванием в зоне, окружающей инструмент, при ограничении направляющей матрицей, а на втором этапе выдавленный металл из зоны, окружающий инструмент, перемещают в его исходное положение.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО СИНТЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО СИНТЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО СИНТЕЗА С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 181-190 of 207 items.
11.05.2023
№223.018.53f9

Низкопрофильная градирня

Изобретение относится к охлаждению оборотной воды в теплообменном оборудовании промышленных объектов. Низкопрофильная градирня характеризуеся тем, что к водосборному бассейну охлажденной воды, соединенному насосами с теплообменным оборудованием объекта, дополнительно через хладообменный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795416
Дата охранного документа: 03.05.2023
11.05.2023
№223.018.542d

Направленный ответвитель в интегральной оптической схеме

Изобретение относится к интегральной оптике и предназначено для разделения входного света на две части. Устройство включает в себя четыре модифицированных Y-образных делителя, соединенных между собой особым образом, а в случае пересечения волноводов в одном слое используются кроссоверы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795392
Дата охранного документа: 03.05.2023
12.05.2023
№223.018.5464

Способ электроосаждения сплошных осадков кремния из расплавленных солей

Изобретение относится к получению сплошных осадков кремния для использования в качестве фоточувствительных материалов, устройств микроэлектроники и накопления энергии. Способ электроосаждения сплошных осадков кремния из расплавленных солей включает электролиз в инертной атмосфере галогенидного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795477
Дата охранного документа: 03.05.2023
14.05.2023
№223.018.54ce

Система управления цифровой подстанцией

Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам управления цифровых подстанций. Технический результат заключается в повышении гибкости архитектуры системы управления цифровой подстанцией, достигается тем, что система управления цифровой подстанцией включает датчики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002737862
Дата охранного документа: 04.12.2020
14.05.2023
№223.018.55e6

Способ получения биоэтанола из водорослей

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ получения биоэтанола из водорослей. Способ включает предварительное формирование биомассы, инициирование ее распада путем ферментативного гидролиза, введение в распадающуюся биомассу дрожжей для образования бродящего раствора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002731987
Дата охранного документа: 09.09.2020
14.05.2023
№223.018.568c

Способ оценивания режимных параметров энергосистемы с использованием уравнений балансов мощности или энергии

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – повышение точности определения режимных параметров в условиях неполноты сведений об энергосистеме, а также обеспечение возможности использования измерений токов, активных и реактивных мощностей и энергий, модулей узловых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002734319
Дата охранного документа: 15.10.2020
14.05.2023
№223.018.56ab

Способ выявления однофазных замыканий на землю в присоединениях распределительной сети

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – повышение надежности выявления однофазных замыканий на землю в присоединениях распределительной сети. В способе выявления однофазных замыканий на землю в присоединениях распределительной сети используют сигнал тока нулевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002734164
Дата охранного документа: 13.10.2020
15.05.2023
№223.018.5b39

Оптически прозрачный люминесцентный наноструктурный керамический материал

Изобретение относится к области создания оптически прозрачных люминесцентных наноструктурных керамических материалов на основе алюмомагниевой шпинели (MgAlO) и может быть использовано в качестве функционального материала устройств фотоники, оптоэлектроники и лазерной техники. Предлагается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002763148
Дата охранного документа: 27.12.2021
15.05.2023
№223.018.5b3a

Оптически прозрачный люминесцентный наноструктурный керамический материал

Изобретение относится к области создания оптически прозрачных люминесцентных наноструктурных керамических материалов на основе алюмомагниевой шпинели (MgAlO) и может быть использовано в качестве функционального материала устройств фотоники, оптоэлектроники и лазерной техники. Предлагается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002763148
Дата охранного документа: 27.12.2021
16.05.2023
№223.018.626e

Способ обработки воды, содержащей ионы тяжелых металлов и серу

Изобретение относится к области обработки шахтных вод и их производных, содержащих ионы тяжелых металлов и сульфаты. Процесс удаления ионов металлов и серы из сульфатсодержащих сточных вод осуществляют в последовательных каскадах, образованных электрокоагулятором с разделенными электродными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002781603
Дата охранного документа: 14.10.2022
Showing 1-9 of 9 items.
27.10.2015
№216.013.8865

Способ восстановления служебных свойств насосно-компрессорных труб лейнированием

Изобретение относится к ремонту нефтепромысловых труб, в частности к восстановлению НКТ. Техническим результатом является снижение материальных ресурсов и повышение производительности за счет повышения точности внутреннего диаметра НКТ. Предложен способ восстановления служебных свойств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566520
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.02.2016
№216.014.c403

Способ производства биметаллического проката на основе низкоуглеродистой стали и алюминиевого сплава

Изобретение относится к производству двух-, трех- и многослойных материалов горячей прокаткой и может быть использовано при производстве биметаллического проката на основе низкоуглеродистой стали и алюминиевых сплавов. Способ включает предварительную механическую обработку поверхности стальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574948
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.04.2016
№216.015.2d33

Способ продольной прокатки труб

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке труб в станах продольной прокатки. Способ включает прокатку гильзы-трубы в валках с калибрами, придание гильзе овальной формы непосредственно перед валками стана продольной прокатки труб. Повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579857
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2f33

Оправка для калибрования внутреннего канала труб

Изобретение относится к обработке металлов давлением и используется в производстве труб при изготовлении особо точных труб по внутреннему диаметру. Оправка имеет рабочую часть и расположенную за ней калибрующую часть в виде цилиндрического участка. Уменьшение интенсивности внеконтактной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580262
Дата охранного документа: 10.04.2016
13.01.2017
№217.015.69b3

Способ прокатки трубной заготовки

Изобретение относится к области прокатки трубных заготовок в трехвалковых станах винтовой прокатки. Способ включает профилирование заднего конца заготовки в виде усеченного конуса. Минимизация глубины утяжины на заднем конце заготовки и уменьшение количества дефектов на внутренней и наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591913
Дата охранного документа: 20.07.2016
04.07.2018
№218.016.6ac8

Способ профилирования заднего конца цилиндрической трубной заготовки для прокатки в трехвалковых станах винтовой прокатки

Настоящее изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке трубных заготовок в трехвалковых станах винтовой прокатки. Способ позволяет спрофилировать на заднем конце трубной заготовки усеченный конус перед прокаткой в трехвалковом стане винтовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659559
Дата охранного документа: 02.07.2018
09.12.2018
№218.016.a502

Способ ковки длинномерных заготовок

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к ковке длинномерных заготовок, и может быть использовано при изготовлении поковок из конструкционных, специальных, нержавеющих и труднодеформируемых сталей и сплавов. Заготовку подают в пару бойков и производят ее обжатие в два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674369
Дата охранного документа: 07.12.2018
29.03.2019
№219.016.f64d

Способ изготовления цельнокатаных железнодорожных колес

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении цельнокатаных железнодорожных колес. Заготовку колеса подвергают осадке и черновой штамповке. Данные операции осуществляют одновременно с получением на поковке посредством калибровки наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002404009
Дата охранного документа: 20.11.2010
17.07.2019
№219.017.b4ff

Способ получения толстого листа из непрерывно-литого сляба

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения толстых листов и полос из непрерывно-литого сляба. Способ включает нагрев непрерывно-литой заготовки до температуры аустенитизации с последующей черновой и чистовой прокаткой в реверсивной клети «5000»....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694443
Дата охранного документа: 15.07.2019
+ добавить свой РИД