84 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Innovative Technologies
in Mechanical Engineering
____________________________________________________________________
84
Гидрирование титана губчатого производится с целью насыщения и охрупчивания
исходного материала для дальнейшего измельчения.
Процесс дегидрирования осуществляется при температурах 700…900 °С и
заключается в дегазации гидрида титана при температурах разложения гидрида:
TiH
2
→ Ti + H
2
.
Анализ технологических показателей производства порошков, их преимуществ и
недостатков показал, что наиболее перспективным материалом для АМ- технологий является
порошок, получаемый по гидридной технологии. Такой материал имеет низкоразвитые
поверхности граней порошинок, приближенных по форме к сфероидам. Он менее, чем
остальные, загрязнён примесями, поскольку водород способствует очищению титана при
дегидрировании [11].
Поэтому нами предложено использование титановых порошков, которые были
предварительно подвергнуты операциям гидрирования и дегидрирования в технологической
цепочке их производства для дальнейшего получения изделий различными методами
аддитивных технологий.
Совокупность технологических решений производства таких порошков титана
позволяет получать более плотный материал с меньшим содержанием вредных примесей,
что повышает качество порошка и улучшает морфологию отдельных его частиц. На рис. 1
показан внешний вид и структура сферических и несферических порошков.
Обычно считают, что наилучшими по форме частицами являются сфероиды примерно
одинакового размера [1, 2], при этом каждый слой таких частиц обычно компактируют путем
приложения незначительных поверхностных усилий (например, с помощью вращающегося
валика). Поскольку последующая технологическая операция предусматривает спекание или
проплавление слоя из такого рода частиц [8-10], то необходимо изначально предусмотреть
возможность использования чисто термодинамических подходов для получения наилучших
результатов как по времени завершения процесса сочленения слоев, так и по качеству
формируемой поверхности.
Результаты и обсуждение
На рис. 1 приведены реальные частицы металлического порошка (сферического
титана и порошка титана, полученного по технологи гидрирования-дегидрирования [11]),
которые отвечают упрощенным моделям, представленным в работе [12] разных типов
укладки гипотетических частиц той или иной формы.
Вопрос о характере сопряженности частиц по контактным поверхностям (точкам и
линиям в плоских моделях) можно приблизительно решить с помощью прогона головки
профилометра-профилографа вдоль и поперек насыпанных и закрепленных с подложкой
порошковых слоев минимальной толщины (одинарной укладки) то есть слоев, имеющих
минимальную высоту.
Для получения указанных объектов исследования нами были использованы
стеклянные плоские образцы, покрытые тонким слоем маловязкой клеевой основы.
Предварительные графические результаты экспериментов с использованием указанного
прибора приведены на рис. 2.
Они свидетельствуют о том, что в случае порошков различных фракций «наиболее
гладкая» внешняя поверхность получается при использовании порошкового материала, в
котором частицы имеют форму многогранников, условно принимаемых за объекты,
приближающееся по форме к частицам, в виде гексаэдров и их разновидностей.