Вдосконалення процесу адитивного виробництва алюмінієвої деталі з використанням технології електродугового зварювання

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2023-4(34)-9-22

Ключові слова:

електродугове зварювання; CAE системи; робототехніка; 3D моделювання, Abaqus, телекомунікації

Анотація

У статті розроблено архітектуру процесу друку з використанням телекомунікаційної системи зворотного зв’язку, що вдосконалює процес адитивного виробництва з використанням електродугового зварювання та дозволяє контролювати температуру під час друку за допомогою лазерів та теплової камери. Проведено симуляцію, у програмному забезпеченні ABAQUS, процесу адитивного виробництва трьох рівнів трирівневої ієрархічної системи з урахуванням вимог до технологічності та якості отриманої деталі, таких як її геометричні розміри, залишкові на-пруження та збереження оптимальної швидкості виробництва. Створено оптимальну траєкторію та параметри друку для визначеної деталі. Отримані дані використано для подальшої можливості генерації автоматизованої програми для керування роботом під час процесу адитивного виробництва. Визначено залишкові напруження та мож-ливість дефектів у виготовленій деталі.

Біографії авторів

Павло Анікін, Національний університет «Запорізька політехніка»

Аспірант кафедри телекомунікації та радіотехніка

Галина Шило, Запорізький національний університет

Доктор технічних наук, Професор кафедри комп'ютерних наук

Посилання

Harshita, P. Arora, A., Gopakumar, G., Patterson, A. (2023). Applications of wirearc additive manufacturing (WAAM) for aerospace component manufacturing. The International Journal of Ad-vanced Manufacturing Technology. DOI: 10.1007/s00170-023-11623-7

Geng, R. Du, J., Wei, Z., Ma, N. (2021). Modelling and experimental observation of the deposi-tion geometry and microstructur evolution of aluminum alloy fabricated by wire-arc additive manufac-turing. Journal of Manufacturing Processes. DOI: 10.1016/j.jmapro.2021.01.037

Wieczorowski, M., Pereira, A., Carou, D., Gapinski, B., Ramirez, I. (2023). Characterization of 5356 Aluminum Walls Produced by Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Materials. DOI: 10.3390/ma16072570

Anikin, P., Shilo, G., Kulykovski, R., Molochkov, D. (2021). Automation control system of 3d printing robotic platform with implemented wire + arc welding technology. Electrical Engineering and Power Engineering. DOI: 10.15588/1607-6761-2020-4-4

Teixeira, F., Scotti, F., Jorge, V., Scotti, A. (2023). Combine defect of the interlayer temperature with travel speed on features of thin wall WAAM under two cooling approaches. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. DOI: 10.1007/s00170-023-11105-w

Dash, A., Squiers, L., Avila, J., Bandyopadhyay, A. (2023). Influence of active cooling on mi-crostructure and mechanical properties of wire arc additively manufactured mildsteel. Frontiersin Me-chanical Engineering. DOI:10.3389/fmech.2023.1130407

Jorge, V., Teixira, F., Scotti, A. (2022). Pyrometrical Interlayer Temperature Measurementin WAAM of Thin Wall: Strategies, Limitations and Functionality. Metals - Open Access Metallurgy Jour-nal. DOI: 10.3390/met12050765

Chen, C., He, H., Zhou, J., Feng, M. (2022). A profile transformation based recursive multi-bead overlapping model for robotic wire and arc additive manufacturing (WAAM). Journal of Manufacturing Processes. DOI: 10.1016/j.jmapro.2022.10.042

Zhang, J. Xing, Y., Cao, J. (2022). Thegap-filling overlapping model for wire and arc additive manufacturing of multi-bead components. The International Journal of Advanced Manufacturing Tech-nology. DOI: 10.1007/s00170-022-10132-3

Lee, S. (2020). CMT-Based Wire Arc Additive Manufacturing Using 316L Stainless Steel: Effect of Heat Accumulation on the Multi-Layer Deposits. Metals. DOI: 10.3390/met10020278

Park, J., Lee, S. (2021). CMT-Based Wire Arc Additive Manufacturing Using 316L Stainless Steel (2): Solidification Map of the Multilayer Deposit. Metals. DOI: 10.3390/met11111725

Bendia, R., Lizarralde, F., Coutinho, F. (2021). Multivariable closed-loop control for layer ge-ometry in Wire-Arc Additive Manufacturing. XV Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente. DOI: 10.20906/sbai.v1i1.2732

Parmal, K., Oster, L., Mann, S., Corves, B. (2021). Development of a Multidirectional Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) Process with Pure Object Manipulation: Process Introduction and First Prototypes. Manufacturing and Materials Processing. DOI: 10.3390/jmmp5040134

Ketha, J., Teja, P., Choudhary, A., Jain, R. (2022). Development of correlation between tem-perature, liquid lifespan, molten pool, and porosity during Wire Arc Additive Manufacturing: A finite element approach. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. DOI: 10.1016/j.cirpj.2022.05.002

Tangestani, R., Farrahi, G., Shishegar, M., Mehmanparast, A. (2020). Effects of Vertical and Pinch Rolling on Residual Stress Distributions in Wire and Arc Additively Manufactured Components. Journal of Materials Engineering and Performance. DOI: 10.1007/s11665-020-04767-0

Anikin, P., Shilo, G., Bastos, F. (2023).Wire arc additive manufacturing three level hierarchical model.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-29

Як цитувати

Анікін, П. ., & Шило, Г. (2023). Вдосконалення процесу адитивного виробництва алюмінієвої деталі з використанням технології електродугового зварювання. Технічні науки та технології, (4 (34), 9–22. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2023-4(34)-9-22

Номер

Розділ

ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА, МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО ТА МАШИНОБУДУВАННЯ