Способ изготовления трехмерных изделий из порошковых материалов

 

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано для получения трехмерных сложнофасонных изделий из порошковых материалов. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение энергетических затрат за счет обеспечения возможности спекания под действием лазерного излучения меньшей мощности. Способ включает смешивание исходного порошка с добавкой порошка, обладающей повышенной по сравнению с исходной способностью поглощения лазерного излучения, послойное нанесение порошка на подложку и его послойное избирательное спекание под действием лазерного излучения согласно системе плоскостей, секущих изделие в направлении, параллельно формирующим его солям. В качестве порошковой добавки может быть использован хромоникелевый порошок или углеродсодержащий материал.

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано для получения трехмерных сложнофасонных изделий из порошковых материалов.

Известен способ изготовления трехмерных изделий из порошковых материалов, включающий формование и спекание порошка /1/. Недостатком способа является необходимость применения прессформ, что снижает производительность пресса получения изделий и повышает их стоимость, особенно в условиях единичного и мелкосерийного производства. Кроме того, прессформы по техническим причинам далеко не всегда позволяют получить изделия сложной конфигурации, имеющие внутренние полости, переменные сечения, сложный рельеф поверхности и т.п.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ изготовления трехмерных изделий из порошковых материалов, включающий послойное нанесение порошка на подложку и его послойное избирательное спекание под действием лазерного излучения согласно системе плоскостей, секущих изделие в направлении, параллельном формирующим его слоям /2/. Данный способ исключает применение прессформ, однако требует повышенных энергетических затрат, связанных с необходимостью спекания порошков под действием мощного лазерного излучения. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение энергетических затрат за счет обеспечения возможности спекания под действием лазерного излучения меньшей мощности.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе изготовления трехмерных изделий из порошковых материалов, включающем послойное нанесение порошка на подложку и его послойное избирательное спекание под действием лазерного излучения согласно системе плоскостей, секущих изделие в направлении, параллельном формирующим его слоям, перед нанесением исходного порошка смешивают его с добавкой порошка, обладающего повышенной по сравнению с исходным способностью поглощения лазерного излучения.

Тип и количество добавляемого порошка выбирают с учетом требований, предъявляемых к свойствам получаемого изделия.

Предложенный способ осуществляется с помощью известного устройства для изготовления изделий из порошковых материалов, содержащего горизонтальную подложку, установленную с возможностью вертикального перемещения, средство послойной подачи материала на подложку и лазер, снабженный средством сканирования.

Пример. Изготавливают изделие из порошкового материала путем послойного нанесения порошка на подложку и его послойного спекания под действием лазерного излучения (длина волны излучения 1,06 мкм, диаметр луча 4 мм). 1-е изделие изготавливают из порошка марки ПМС-1 (мощность излучения, необходимая для спекания, 150 Вт); 2-е изделие из смеси порошков, содержащей 50% ПМС-1 и 50% ПХ23Н18 (мощность излучения 120 Вт, что на 20% меньше, чем при спекании 1-го изделия); 3-е изделие из смеси порошков, содержащей 90% ПМС-1 и 10% углерода (мощность излучения 100 Вт, что на 33% меньше, чем при спекании 1-го изделия).

Формула изобретения

Способ изготовления трехмерных изделий из порошковых материалов, включающий послойное нанесение порошка на подложку и его послойное избирательное спекание под действием лазерного излучения согласно системе плоскостей, секущих изделие в направлении, параллельном формирующим его слоям, отличающийся тем, что перед нанесением исходного порошка его смешивают с порошковой добавкой, обладающей повышенной по сравнению с исходной способностью поглощения лазерного излучения.