Исследование материала бронзовой втулки, полученной методом 3D-печати из металлополимерной проволоки

Целью настоящего исследования являлось исследование материала бронзовой втулки, полученной методом 3D-печати из металлополимерной проволоки.
Методы. Для печати и исследований использовали филамент Bronze Fill от производителя Color Fabb, в состав которого входит 80% бронзы и 20% полилактида. Для создания модели втулки экскаватора CAT-434 с учетом свойств филамента BronzeFill была использована программа Autodesk Inventor. Печать модели была проведена на 3D-принтере Anycubic Mega S. Химический состав образцов определяли с помощью спектрометра Niton Xl3t GOLDD. Микроструктуру материала изучали с помощью микроскопа Olympus GX53 при различных увеличениях. Шероховатость поверхности детали изучали с помощью профилометра Time Group TR300.
Результаты. На основании проведенных исследований установлено, что втулка, изготовленная методом 3D-печати, способна выдерживать массу полуоси с высоким запасом прочности. Бронза, полученная таким способом, может выполнять антифрикционную функцию при работе в условиях трения. Существует возможность снижения себестоимости исходного материала для изделий, изготовленных методом 3D-печати послойной наплавкой металлопластиковой проволоки, путем использования в качестве наполнителя порошка, полученного из отходов промышленного производства. Это позволяет использовать экологически чистые материалы и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.
Заключение. Использование метода 3D-печати для изготовления металлических изделий имеет большой потенциал для промышленности и научных исследований. Это позволяет создавать высококачественные, прочные и точные изделия со снижением затрат на производство. Использование метода 3D-печати для изготовления металлических изделий, таких как втулки, позволяет получать изделия с высокой точностью и качеством. Бронза, полученная 3D-печатью, имеет аналогичный химический состав и высокую прочность, что делает ее пригодной для использования в машиностроении.

1. Латыпов Р. А., Стрижеус В. А. Изготовление детали типа «втулка» методом 3D-печати послойной наплавкой металлопластиковой проволоки с бронзовым наполнителем // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сборник научных трудов XVII Международной научно-практической конференции / редколл.: М. С. Разумов (отв. ред.). Курск: Университетская книга, 2022. С. 232–236.

2. Практическое руководство по металлографии судостроительных материалов / А. И. Балуев, Л. А. Бозина, Г. И. Николаев [и др.] // под ред. чл.-кор. АН СССР И. В. Горынина. Л.: Судостроение, 1982. 136 с.

3. Агеева Е. В., Хорьякова Н. М., Агеев Е. В. Получение и исследование композиционных медных гальванических покрытий, модифицированных медными электроэрозионными порошками микро- и нанофракций: монография. Курск: Университетская книга, 2016. 131 с.

4. Сравнительный рентгеноспектральный микроанализ медного порошка, полученного электроэрозионным диспергированием, и медного порошка ПМС-1 / Р. А. Латыпов, Е. В. Агеев, Е. В. Агеева, Н. М. Хорьякова // Электрометаллургия. 2017. № 4. С. 36–39.

5. Электроэрозионные медные порошки для гальванических покрытий / Н. М. Хорьякова, Е. В. Агеев, Е. В. Агеева // Упрочняющие технологии и покрытия. 2014. № 4 (112). С. 18–20.

6. Электроэрозионные порошки микро- и нанометрических фракций для производства твердых сплавов / Р. А. Латыпов, Е. В. Агеева, О. В. Кругляков, Г. Р. Латыпова // Электрометаллургия. 2016. № 1. С. 16–20.

7. Агеева Е. В., Агеев Е. В., Карпенко В. Ю. Изучение формы и элементного состава порошка, полученного из вольфрамсодержащих отходов инструментальных материалов электроэрозионным диспергированием в водной среде // Упрочняющие технологии и покрытия. 2014. № 4 (112). С. 14–17.

8. Получение и исследование порошков из отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов электроэрозионным диспергированием: монография / Е. В. Агеев, Р. А. Латыпов, Е. В. Агеева, А. А. Давыдов. Курск: ИП Горохов А. А., 2013. 200 с.

9. Агеева Е. В., Хорьякова Н. М., Агеев Е. В. Морфология и элементный состав медных электроэрозионных порошков, пригодных к спеканию // Вестник машиностроения. 2014. № 10. С. 66–68.

10. Агеева Е. В., Хардиков С. В., Агеева А. Е. Структура и свойства спеченных образцов из электроэрозионных хромсодержащих порошков, полученных в бутиловом спирте // Современные материалы, техника и технологии. 2021. № 6 (39). С. 4–11.

11. Хардиков С. В., Агеева Е. В., Агеева А. Е. Анализ характеристик износостойкости спеченных изделий из электроэрозионного порошка стали Х13, полученного в бутиловом спирте // Современные материалы, техника и технологии. 2021. № 6 (39). С. 58–64.

12. Латыпов Р. А., Агеев Е. В., Агеева Е. В., Хорьякова Н. М. Сравнительный рентгеноспектральный микроанализ медного порошка, полученного электроэрозионным диспергированием, и медного порошка ПМС-1 // Электрометаллургия. 2017. № 4. С. 36–39.

13. Исследование алюминиевого порошка, полученного методом электроэрозионного диспергирования в дистиллированной воде / Р. А. Латыпов, Е. В. Агеев, Е. В. Агеева, Е. П. Новиков // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2016. № 4. С. 19–22.

14. Оценка износостойкости электроискровых покрытий, полученных с использованием электроэрозионных порошков быстрорежущей стали / Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, Е. В. Агеев, А. Ю. Алтухов, В. Ю. Карпенко // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2015. № 1. С. 71–76.

15. Elemental composition of the powder particles produced by electric discharge dispersion of the wastes of a VK8 hard alloy / R. A. Latypov, G. R. Latypova, E. V. Ageev, A. Y. Altukhov, E. V. Ageeva // Russian Metallurgy (Metally). 2017. Vol. 2017, no. 12. Р. 1083–1085.

16. Агеев Е. В., Поданов В. О., Агеева А. Е. Микроструктура и элементный состав порошков, полученных в условиях электроэрозионной металлургии отходов жаропрочного никелевого сплава ЖС6У в воде // Металлург. 2022. № 5. С. 72–77.

17. Определение основных закономерностей процесса получения порошков методом электроэрозионного диспергирования / Е. В. Агеев, Е. В. Агеева, А. С. Чернов, Г. С. Маслов, Е. И. Паршина // Известия Юго-Западного государственного университета. 2013. № 1 (46). С. 85–90.

18. Разработка установки для получения порошков из токопроводящих материалов / Е. В. Агеев, Б. А. Семенихин, Р. А. Латыпов, Р. В. Бобрышев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11, № 5-2. С. 234–237.

19. Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А. Исследование влияния электрических параметров установки на процесс порошкообразования при электроэрозионном диспергировании отходов твердого сплава // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11, № 5-2. С. 238–240.

20. Физико-механический подход к анализу процессов вытяжки с утонением цилиндрических изделий с прогнозированием деформационной повреждаемости материала / Г. М. Журавлев, Н. Н. Сергеев, А. Е. Гвоздев, А. Н. Сергеев, Е. В. Агеева, Д. В. Малий // Известия Юго-Западного государственного университета. 2016. № 4 (67). С. 39–56.