Конструктивно-технологические решения аддитивного изготовления деталей в объеме материала

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В статье рассматривается особенности технических решений аддитивного изготовления деталей. В отличие от существующих решений послойного синтеза предлагается новый способ и устройство для осуществления движения рабочего инструмента в объеме порошка. Рассматриваются различные варианты исполнения, используя морфологический анализ путем построения морфологической таблицы. Это обеспечивает обоснованность предлагаемых технических и технологических решений и, следовательно, позволит повысить технический уровень и эффективность синтезируемых систем. Проведен анализ решений, которые обеспечивают менее дорогостоящее изготовление трехмерных объектов, за счет лучшей управляемости процесса, что приводит к более высокой производительности и снижению стоимости, как технологического процесса, так и оборудования. Также появляется возможность создавать более компактное, легкое и дешевое оборудование для синтеза трехмерных объектов. Предлагаемые технические решения расширяют функциональные возможности оборудования за счет осуществления как послойного (горизонтального) синтеза, так и объемного – вертикального или смешанного горизонтально-вертикального синтеза деталей.

About the authors

Д. Л. Раков

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Author for correspondence.
Email: rdl@mail.ru
Russian Federation, Москва

Р. Ю. Сухоруков

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: rdl@mail.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Gibson I., Rosen D. W., Stucker B. Additive manufacturing technologies: Rapid prototyping to direct digital manufacturing. Texbook. New York: Springer, 2010. 459 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-1120-9
  2. Willeme F. US Patent 43822A. Photo-Sculpture, 1864.
  3. Baese C. US Patent 774549A. Photographic process for the reproduction of plastic objects, 1902.
  4. Swainson W. K. US Patent 4041476. Method, medium and apparatus for producing three-dimensional figure product, 1977.
  5. Herbert A. J. Solid object generation // J. Appl. Photo. Eng. 1982. V. 8. № 4. P. 185.
  6. Jamwal A., Agrawal R., Sharma M., Giallanza A. Industry 4.0 technologies for manufacturing sustainability: a systematic review and future research directions // Appl. Sci. 2021. V. 11 (12): 5725. https://doi.org/10.3390/app11125725
  7. Xu X., Lu Y. Vogel-Heuser B., Wang L. Industry 4.0 and industry 5.0 – inception, conception and perception // J. Manuf. Syst. 2021. V. 61. Р. 530. https://doi.org/ 10.1016/j.jmsy.2021.10.006
  8. Jamrо́z W., Szafraniec J., Kurek M.., Jachowicz R. 3D printing in pharmaceutical and medical applications – recent achievements and challenges // Pharm. Res. 2018. V. 35 (9): 176. https://doi.org/10.1007/s11095-018-2454-x
  9. Kellner T. 3D-Printed ‘Bionic’ Parts Could Revolutionize Aerospace Design // General Electric Reports: Boston, MA, USA, 2017.
  10. Blakey-Milner B., Gradl P., Snedden G., Brooks M., Pitot J., Lopez E., Leary M., Berto F., du Plessis A. Metal additive manufacturing in aerospace: a review // Mater. Des. 2021. V. 209: 110008. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.110008
  11. Gradl P. R., Teasley T., Protz C., Katsarelis C., Chen P. Process development and hot fire testing of additively manufactured NASA HR-1 for liquid rocket engine applications // In: AIAA Propuls. Energy Forum, 2021. American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc., AIAA, 2021. https://doi.org/10.2514/6.2021-3236
  12. Yu L., Wu S., Feng Y., Zhao C. Development and Prospect of Additive Manufacturing Technology in Automobile Field // Academic J. of Science and Technology. 2022. V. 3 (3). P. 243.
  13. Rakov D., Sukhorukov R. Analysis and prospects for the development of additive technologies for metal products // AIP Conf. Proceedings. AIP Publishing. 2022. Т. 2533 (1): 020038.
  14. Izonin I., Tkachenko R., Gregus M., Duriagina Z., Shakhovska N. PNN-SVM approach of Ti-based powder’s properties evaluation for biomedical implants production // Computers, Materials & Continua. 2022. V. 71 (3). P. 5933. https://doi.org/10.32604/cmc.2022.022582
  15. Wang L., Lu B. Development of Additive Manufacturing Technology and Industry in China // Strategic Study of Chinese Academy of Engineering. 2022. V. 24 (4). P. 202. https://doi.org/10.15302/J-SSCAE-2022.04.018
  16. Zwicky F. Discovery, Invention, Research Through the Morphological Approach. New York: McMillan, 1969.
  17. Раков Д. Л., Сухоруков Р. Ю. РФ Патент 2811347. Способ аддитивного изготовления деталей и устройство для его осуществления, 2024.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences