S vývojom ľahkej, silnej ochrany, vysokého poškodenia, informatizácie a inteligencie zbraní a vybavenia sa štruktúra a funkcia ich častí a komponentov postupne stávajú zložitejšími a diverzifikovanými v štruktúre a funkcii. Tradičné procesy odlievania, kovania a zvárania je ťažké splniť požiadavky výroby a opráv. Rýchly rozvoj technológie výroby kovových prísad v posledných rokoch poskytol nové metódy výroby a opravy zložitých komponentov zbraní a vybavenia. V porovnaní s tradičnými výrobnými procesmi technológia výroby kovových prísad nevyžaduje formy, môže znížiť výrobné procesy, skrátiť výrobné cykly a môže dosiahnuť ľahký, štrukturálne integrovaný dizajn a výrobu zložitých komponentov.
Čo je technológia výroby kovových prísad
Technológia výroby kovových aditív je pokročilá výrobná technológia, ktorá využíva kovové drôty, tyče alebo prášky ako suroviny a je naskladaná vrstva po vrstve podľa vopred určenej cesty po diskretizácii modelu spekaním, tavením, striekaním atď. celkové formovanie komponentov. Medzi technológie výroby kovových aditív, ktoré sa v súčasnosti používajú najmä pri vývoji zbraní a zariadení doma aj v zahraničí, patrí laser, oblúk, elektrónový lúč, studený nástrek, technológia výroby aditív s trením a pod.
1. Technológia výroby aditív laserom
Technológia výroby laserových aditív využíva vysokoenergetický laser ako zdroj tepla, roztaví prášok alebo drôt pod ochranou inertného plynu a akumuluje ho vrstvu po vrstve, aby sa realizovalo priame tvarovanie dielov. Technológia výroby laserových aditív zahŕňa výrobu aditív s laserovým práškom a výrobu aditív laserových poistiek. Medzi nimi je technológia výroby laserových práškových aditív rozdelená na výrobu laserových selektívnych taviacich prísad a výrobu laserových koaxiálnych práškových prísad. V porovnaní s inými technológiami aditívnej výroby má technológia laserovej aditívnej výroby, najmä technológia výroby laserovej selektívnej taviacej prísady, vysokú presnosť tvárnenia a je vhodná na celkovú výrobu zložitých a jemných konštrukčných častí zbraní a zariadení. Technológia výroby aditív selektívneho tavenia laserom je však obmedzená veľkosťou komory s inertným plynom a nákladmi na vybavenie a prášok a nie je vhodná na rýchlu a ekonomickú výrobu zložitých komponentov vo veľkom meradle. Okrem toho, v dôsledku silnej tepelnej vodivosti materiálov, ako sú hliníkové zliatiny, a vysokej odrazivosti lasera, sú defekty, ako sú praskliny a póry, náchylné na výskyt počas procesu výroby laserového selektívneho taviaceho aditíva. V porovnaní s technológiou výroby aditív s laserovým práškom má technológia výroby aditív s laserovým tavením vysokú rýchlosť nanášania, vysokú mieru využitia materiálu, nízke náklady, vysokú hustotu aditívnych komponentov a ľahké skladovanie drôtov, ale nie je vhodná pre jemnú štruktúru. Kovové materiály sa ťažko pripravujú na diely a drôty.
2. Technológia výroby aditív s elektrónovým lúčom
Technológia výroby aditív s elektrónovým lúčom využíva elektrónový lúč s vysokou hustotou energie ako zdroj tepla, roztaví výplňové materiály, ako sú kovové drôty alebo prášky, vo vákuovom prostredí a ukladá ich podľa vopred naplánovanej dráhy na výrobu kovových dielov alebo polotovarov. V porovnaní s technológiou výroby laserových aditív má technológia výroby aditív s elektrónovým lúčom vysokú rýchlosť nanášania a môže produkovať žiaruvzdorné kovy. Pretože sa vykonáva vo vákuovom prostredí, môže nielen zabrániť kontaminácii materiálov kyslíkom, vodíkom a dusíkom, ale má aj účinok vákuového tavenia kovov. Preto technológia výroby aditív s elektrónovým lúčom môže spĺňať potreby výroby kovových aditív, ktoré sú veľmi aktívne pri vysokých teplotách, ako sú zliatiny titánu. . Okrem toho môže elektrónový lúč rýchlo skenovať povrch naneseného kovu, aby sa predhrieval pred následným ukladaním kovu, čím sa znižuje zvyškové napätie a deformácia počas výroby aditív. V porovnaní s technológiou výroby aditív taviaceho prášku selektívneho elektrónového lúča má technológia výroby aditíva elektrónového lúča rýchlu depozičnú účinnosť, vysokú hustotu komponentov, nízke náklady na materiál a vysokú mieru využitia a je vhodná na rýchlu výrobu veľkých komponentov. Avšak, pretože bod elektrónového lúča je malý a energia je koncentrovaná, v procese výroby aditíva elektrónového lúča, keď sa materiál drôtu odchyľuje od oblasti bodu elektrónového lúča v dôsledku tepelnej deformácie alebo nízkej rovnomernosti priemeru, je ľahké spôsobiť proces aditívnej výroby sa má prerušiť.
Technológia výroby aditív 3 oblúkových poistiek
Technológia aditívnej výroby oblúkových poistiek (ďalej len „technológia aditívnej výroby oblúkových“) využíva kovový drôt ako výplň, taví drôt oblúkom a akumuluje vrstvu po vrstve podľa stanovenej cesty, aby sa realizovalo celkové tvarovanie kovových komponentov. Podobne ako pri oblúkovom zváraní možno technológiu výroby oblúkových prísad rozdeliť na technológiu výroby aditív taviacej sa elektródy a netaviacej sa elektródy podľa typu elektródy. Medzi nimi technológia výroby netaviacej sa elektródovej oblúkovej prísady zahŕňa dva druhy volfrámového argónového oblúka a plazmového oblúka. V porovnaní s technológiami výroby aditív na báze laserového a elektrónového lúča nie je technológia oblúkovej aditívnej výroby jednoduchá na výrobu defektov, ako sú netavené, má vysokú efektivitu výroby, vysoké využitie materiálu a nízke náklady na drôty a zariadenia a je vhodná pre veľké a komplexné zbrane a vybavenie. Integrálna rýchla výroba komponentov. Avšak v porovnaní s výrobou aditív na báze laserového alebo elektrónového lúča má technológia oblúkovej aditívnej výroby nižšiu výrobnú presnosť, vyžaduje následné mechanické spracovanie a je ťažké realizovať výrobu zložitých a jemných konštrukčných dielov. Okrem toho technológia výroby oblúkových aditív nie je vhodná pre kovové materiály so zlou schopnosťou plastickej deformácie a ťažko sa pripravuje na drôty.
Aplikácie výroby kovových prísad
Po desaťročiach rýchleho vývoja sa technológia výroby kovových prísad aplikovala na vývoj, výrobu a opravu domácich a zahraničných zbraní a vybavenia, čo výrazne skracuje cyklus vývoja a opráv zložitých dielov, znižuje výrobné náklady a náklady na údržbu a zvyšuje štrukturálne dizajn a účinnosť. Sloboda výroby zlepšuje komplexnú technickú bojovú schopnosť zbraní a vybavenia. V súčasnosti medzi typy materiálov, ktoré sa podieľajú na výrobe a opravách dielov zbraňových zariadení technológiou výroby kovových prísad, patrí špeciálna oceľ, zliatina titánu, zliatina hliníka, superzliatina, zliatina horčíka a žiaruvzdorná zliatina.
Zhrnúť
Technológia výroby kovových prísad poskytuje nové nápady a príležitosti pre vývoj ľahkej, silnej ochrany, vysokého poškodenia, informatizácie a inteligencie zbraní a vybavenia. Bol aplikovaný na špeciálnu oceľ, zliatinu hliníka, zliatinu titánu a superzliatinu. Celková rýchla výroba a opravy zložitých komponentov, ako sú zliatiny horčíka a žiaruvzdorné kovy, výrazne zlepšili komplexný výkon zbraní a vybavenia a skrátili vývoj, výrobu a údržbový cyklus. Okrem toho technológia výroby kovových prísad úspešne realizovala návrh a prípravu vysokovýkonných kovových materiálov, ako sú zliatiny s vysokou entropiou, gradientové materiály a kompozitné materiály, a má široké aplikačné vyhliadky v oblastiach odolnosti voči vysokým teplotám, odolnosti proti nárazu. a ľahká konštrukcia zbraní a vybavenia.