avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2023-7-4-65-71avroen-116Research ArticleАВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКАAVIATION AND ROCKET-SPACE ENGINEERINGВлияние вибрационной обработки на шероховатость и геометрические характеристики изделий из алюминиевого сплава AlSi10Mg, полученных с помощью технологии СЛСInvestigation of the process of vibration processing of AlSi10Mg aluminum alloy samples obtained by SLS technologyhttps://orcid.org/0000-0001-8419-7653ЗлобинЕ. П.ZlobinE. P.

ЗЛОБИН Евгений Петрович, аспирант кафедры технологий производства двигателей

443086, г. Самара, ул. Московское шоссе, д. 34

ZLOBIN Evgeny Petrovich, Graduate Student of Engine Production Technology Department

Samara, Moskovskoye shosse, 34, 443086

ep.smr@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9935-5703ХаймовичА. И.KhaimovichA. I.

ХАЙМОВИЧ Александр Исаакович, доктор технических наук, доцент (Россия), заведующий кафедрой технологий производства двигателей

443086, г. Самара, ул. Московское шоссе, д. 34

KHAIMOVICH Alexander Isaakovich, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Head of Engine Production Technology Department

Samara, Moskovskoye shosse, 34, 443086

berill_samara@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1558-1034БалякинА. В.BalyakinA. V.

БАЛЯКИН Андрей Владимирович, старший преподаватель кафедры технологий производства двигателей

443086, г. Самара, ул. Московское шоссе, д. 34

BALYAKIN Andrey Vladimirovich, Senior Lecturer of Engine Production Technology Department

Samara, Moskovskoye shosse, 34, 443086

balaykinav@ssau.ruСамарский университетРоссияSamara UniversityRussian Federation202330122023746571Copyright © Злобин Е.П., Хаймович А.И., Балякин А.В., 20232023Злобин Е.П., Хаймович А.И., Балякин А.В.Zlobin E.P., Khaimovich A.I., Balyakin A.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/116

Представлены результаты эксперимента, целью которого являлось изучение влияния вибрационной обработки на образцы различных размеров из сплава AlSi10Mg, полученных селективным лазерным сплавлением. В ходе исследования производился контроль изменения шероховатости и скругления острых кромок в зависимости от размера образцов и угла наклона стенки. Также было изучено формирование зон пониженного контакта и необработанных зон во время обработки. В результате эксперимента была достигнута минимальная шероховатость поверхности образцов Ra 1,2 мкм. Длина необработанных зон в зависимости от геометрии варьировалась в диапазоне от 0,5 мм до 6 мм. Скругление происходило наиболее эффективно в первые 4 часа обработки на кромках, образованных тупым углом. Полученные результаты позволяют лучше понять особенности вибрационной обработки изделий из алюминиевых сплавов и оптимизировать процесс для достижения требуемых характеристик поверхности. Таким образом, результаты исследования могут быть полезны для различных промышленных секторов, где используются алюминиевые сплавы, и могут способствовать дальнейшему развитию технологий обработки изделий, полученных с помощью технологии селективного лазерного сплавления.

The results of the experiment aimed at studying the effect of vibration treatment on samples of various sizes made of AlSi10Mg alloy obtained by selective laser melting are presented. During the investigation, changes in the roughness and rounding of sharp edges are monitored depending on the size of the samples and the angle of inclination of the wall. Also, the formation of low contact zones and untreated zones during processing is studied. As a result of the experiment, a minimum surface roughness of Ra 1,2 microns is achieved. The length of the untreated zones, depending on the geometry, ranged from 0,5 mm to 6 mm. Rounding occurred most effectively in the first 4 hours of processing on the edges formed by an obtuse angle. The results obtained allow us to better understand the features of vibration processing of aluminum alloy products and optimize the process to achieve the required surface characteristics. Thus, the results of the study can be useful for various industrial sectors where aluminum alloys are used, and contribute to the further development of processing technologies for products obtained using SLM technology.

постобработкаселективное лазерное сплавлениегалтовкавибрационная обработкаповерхностный слойpost-processingselective laser meltingbarrel finishingvibration treatmentsurface layerReferencesАнтипов В. В. Перспективы развития алюминиевых, магниевых и титановых сплавов для изделий авиационно-космической техники // Авиационные материалы и технологии. 2017. № S. С. 186–194. DOI 10.18577/2071-9140-2017-0-S-186194. EDN: YRVMAP.Antipov V. V. Perspektivy razvitiya alyuminiyevykh, magniyevykh i titanovykh splavov dlya izdeliy aviatsionnokosmicheskoy tekhniki [Prospects for development of aluminium, magnesium and titanium alloys for aerospace engineering] // Aviatsionnyye materialy i tekhnologii. Aviation Materials and Technologies. 2017. No. S. P. 186–194. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-186-194. EDN: YRVMAP/ (In Russ.).Баженова Н. Н. Исследование проблем обработки алюминия // Молодой ученый. 2017. № 7 (141). С. 38–40. URL: https://moluch.ru/archive/141/39585/ (дата обращения: 19.07.2023).Bazhenova N. N. Issledovaniye problem obrabotki alyuminiya [Study of aluminium processing problems] // Molodoy uchenyy. Young Scientist. 2017. No. 7 (141). P. 38–40. URL: https://moluch.ru/archive/141/39585/ (accessed: 19.07.2023). (In Russ.).Павловская Т. Г., Волков И. А., Козлов И. А. [и др.]. Экологически улучшенная технология обработки поверхности алюминиевых сплавов // Труды ВИАМ. 2016. № 7 (43). С. 2. DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-7-2-2. EDN: WEIYOR.Pavlovskaya T. G., Volkov I. A., Kozlov I. A. [et al.]. Ekologicheski uluchshennaya tekhnologiya obrabotki poverkhnosti alyuminiyevykh splavov [Ecologically improved technology of aluminum alloys surface treatment] // Trudy VIAM. Proceedings of VIAM. 2016. No. 7 (43). P. 2. DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-7-2-2. EDN: WEIYOR. (In Russ.).Boban J., Ahmed A., Jithinraj E. K. [et al.]. Polishing of additive manufactured metallic components: retrospect on existing methods and future prospects // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2022. Vol. 121. P. 83–125. DOI: 10.1007/s00170-022-09382-y.Boban J., Ahmed A., Jithinraj E. K. [et al.]. Polishing of additive manufactured metallic components: retrospect on existing methods and future prospects // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2022. Vol. 121. P. 83–125. DOI: 10.1007/s00170-022-09382-y. (In Engl.).Basha M. M., Basha S. M., Jain V. K. [et al.]. State of the art on chemical and electrochemical based finishing processes for additive manufactured features // Additive Manufacturing. 2022. Vol. 58. 103028. DOI: 10.1016/j.addma.2022.103028.Basha M. M., Basha S. M., Jain V. K. [et al.]. State of the art on chemical and electrochemical based finishing processes for additive manufactured features // Additive Manufacturing. 2022. Vol. 58. 103028. DOI: 10.1016/j.addma.2022.103028. (In Engl.).Jingsi W., Jiaqi Z., Jun P. [et al.]. Material Removal in Ultrasonic Abrasive Polishing of Additive Manufactured Components // Applied Sciences. 2019. Vol. 9. 5359. DOI: 10.3390/app9245359.Jingsi W., Jiaqi Z., Jun P. [et al.]. Material Removal in Ultrasonic Abrasive Polishing of Additive Manufactured Components // Applied Sciences. 2019. Vol. 9. 5359. DOI: 10.3390/app9245359. (In Engl.).Елисеев Ю. С., Федорченко Д. Г., Голанов С. П. [и др.]. Применение аддитивной технологии селективного лазерного сплавления в конструкции малоэмиссионной камеры сгорания газотурбинной установки // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2019. Т. 18, № 1. С. 174–183. DOI: 10.18287/2541-7533-2019-181-174-183.Eliseyev Yu. S., Fedorchenko D. G., Golanov S. P. [et al.]. Primeneniye additivnoy tekhnologii selektivnogo lazernogo splavleniya v konstruktsii maloemissionnoy kamery sgoraniya gazoturbinnoy ustanovki [Application of additive technology of selective laser melting (SLM) in designing a low emission combustion chamber of a gas turbine plant] // Vestnik Samarskogo universiteta. Aerokosmicheskaya tekhnika, tekhnologii i mashinostroyeniye. Vestnik of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering. 2019. Vol. 18, no. 1. P. 174–183. DOI: 10.18287/2541-7533-2019-18-1-174-183. (In Russ.).Кузнецов П. А., Васильева О. В., Теленков А. И. [и др.]. Аддитивные технологии на базе металлических порошковых материалов для российской промышленности // Новости материаловедения. Наука и техника. 2015. № 2 (14). С. 4–10. EDN: TONSTL.Kuznetsov P. A., Vasil’yeva O. V., Telenkov A. I. [et al.]. Additivnyye tekhnologii na baze metallicheskikh poroshkovykh materialov dlya rossiyskoy promyshlennosti [Additive technology on based metal powder materials for Russian industry] // Novosti materialovedeniya. Nauka i tekhnika. Material Science and Technology News. 2015. No. 2 (14). P. 4–10. EDN: TONSTL. (In Russ.).Балякин А. В., Олейник М. А., Злобин Е. П. [и др.]. Обзор гибридного аддитивного производства металлических деталей // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2022. Т. 21, № 2. С. 48–64. DOI: 10.18287/2541-7533-2022-21-2-48-64. EDN: NOVEUV.Balyakin A. V., Oleynik M. A., Zlobin E. P. [et al.]. Obzor gibridnogo additivnogo proizvodstva metallicheskikh detaley [A review of hybrid additive manufacturing of metal parts] // Vestnik Samarskogo universiteta. Aerokosmicheskaya tekhnika, tekhnologii i mashinostroyeniye. Vestnik of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering. 2022. Vol. 21, no. 2. P. 48–64. DOI: 10.18287/2541-7533-2022-21-2-48-64. EDN: NOVEUV. (In Russ.).Щелокова П. Ю., Беляков Н. В. Основные проблемы назначения режимных параметров роторной галтовки металлических изделий в условиях серийного и мелкосерийного производства // Политехнический молодежный журнал МГТУ имени Н. Э. Баумана. 2017. № 3 (8). С. 10. DOI: 10.18698/25418009-2017-3-90. EDN: YKVZLX.Shchelokova P. Yu., Belyakov N. V. Osnovnyye problemy naznacheniya rezhimnykh parametrov rotornoy galtovki metallicheskikh izdeliy v usloviyakh seriynogo i melkoseriynogo proizvodstva [Main problems in standard parameters allocation of metalware rotary tumbling in series and small-series production] // Politekhnicheskiy molodezhnyy zhurnal MGTU imeni N. E. Baumana. Politechnical Student Journal of BMSTU. 2017. No. 3 (8). P. 10. DOI: 10.18698/2541-8009-2017-3-90. EDN: YKVZLX. (In Russ.).Агаповичев А. В., Хаймович А. И., Кокарева В. В. [и др.]. Определение рациональных технологических параметров селективного лазерного сплавления порошка алюминиевого сплава AlSi10Mg // Перспективные материалы. 2021. № 10. С. 65–73. DOI: 10.30791/1028-978X-2021-10-65-73. EDN: YWDDLY.Agapovichev A. V., Khaymovich A. I., Kokareva V. V. [i dr.]. Opredeleniye ratsional’nykh tekhnologicheskikh parametrov selektivnogo lazernogo splavleniya poroshka alyuminiyevogo splava AlSi10Mg [Determination of optimal technological parameters of selective laser melting of AlSi10Mg aluminum alloy powder] // Perspektivnyye materialy. Perspektivnye Materialy. 2021. No. 10. P. 65–73. DOI: 10.30791/1028-978X-2021-10-65-73. EDN: YWDDLY. (In Russ.).Трасковецкая Д. В. Конференция IX Конгресса Технологической платформы РФ «Фотоника»: «Лазерные производственные технологии» // Фотоника. 2021. Т. 15, № 2. С. 122–131. DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2021.15.2.122.129. EDN: JBBKUK.Traskovetskaya D. V. Konferentsiya IX Kongressa Tekhnologicheskoy platformy RF «Fotonika»: «Lazernyye proizvodstvennyye tekhnologii» [IX Congress of the Russian technology platform photonics: the conference laser industrial technologies] // Fotonika. Photonics. 2021. Vol. 15, no. 2. P. 122–131. DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2021.15.2.122.129. EDN: JBBKUK. (In Russ.).Караваев А. К., Пучков Ю. А. Исследование структуры и свойств сплава AlSi10Mg, полученного методом селективного лазерного сплавления // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение. 2020. № 5 (134). С. 71–85. DOI: 10.18698/0236-3941-2020-5-71-85. EDN: MZEWKF.Karavayev A. K., Puchkov Yu. A. Issledovaniye struktury i svoystv splava AlSi10Mg, poluchennogo metodom selektivnogo lazernogo splavleniya [Investigating the structure and properties of the AlSi10Mg alloy manufactured by means of selective laser melting] // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. N. E. Baumana. Seriya Mashinostroyeniye. Herald of the Bauman Moscow State Technical University. Series Mechanical Engineering. 2020. No. 5 (134). P. 71–85. DOI: 10.18698/0236-3941-2020-5-71-85. EDN: MZEWKF. (In Russ.).Matache G., Vladut M., Paraschiv A. [et al.]. Edge and corner effects in selective laser melting of IN 625 alloy // Manufacturing Review. 2020. Vol. 7. 8. DOI: 10.1051/mfreview/2020008.Matache G., Vladut M., Paraschiv A. [et al.]. Edge and corner effects in selective laser melting of IN 625 alloy // Manufacturing Review. 2020. Vol. 7. 8. DOI: 10.1051/mfreview/2020008. (In Engl.).Грахольский А. А. Виброгалтовка как метод подготовки изделий под покрытие // Инженерные кадры — будущее инновационной экономики России. 2019. № 1. С. 46–49. EDN: SQPWAO.Grakhol’skiy A. A. Vibrogaltovka, kak metod podgotovki izdeliy pod pokrytiye [Vibroturning as a method of preparation of products for coating] // Inzhenernyye kadry — budushcheye innovatsionnoy ekonomiki Rossii. Inzhenernyye Kadry — Budushcheye Innovatsionnoy Ekonomiki Rossii. 2019. No. 1. P. 46–49. EDN: SQPWAO. (In Russ.).Злобин Е. П., Хаймович А. И., Гончаров Е. С., Балякин А. В. Влияние технологических параметров вибрационной обработки на качество изделий, изготовленных по технологии селективного лазерного сплавления // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2023. № 6 (144). С. 38–48. DOI: 10.30987/2223-4608-2023-38-48. EDN: CTSCML.Zlobin E. P., Khaymovich A. I., Goncharov E. S., Balyakin A. V. Vliyaniye tekhnologicheskikh parametrov vibratsionnoy obrabotki na kachestvo izdeliy, izgotovlennykh po tekhnologii selektivnogo lazernogo splavleniya [The effect of vibration treatment technological parameters on the quality of products, manufactured by using selective laser fusion technology] // Naukoyemkiye tekhnologii v mashinostroyenii. Science Intensive Technologies in Mechanical Engineering. 2023. No. 6 (144). P. 38–48. DOI: 10.30987/2223-4608-2023-38-48. EDN: CTSCML. (In Russ.).Артемов И. И., Зверовщиков А. Е., Мартынов А. Н. Формирование качества поверхностных слоев деталей при изменении характеристик рабочих тел для центробежно-планетарной объемной обработки // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2013. № 4 (28). С. 199–211. EDN: RZTRMT.Artemov I. I., Zverovshchikov A. E., Martynov A. N. Formirovaniye kachestva poverkhnostnykh sloyev detaley pri izmenenii kharakteristik rabochikh tel dlya tsentrobezhnoplanetarnoy ob”yemnoy obrabotki [Forming the quality of surface coatings of workpieces in the course of changing characteristics of working media for three-axis centrifugal treatment] // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Tekhnicheskiye nauki. University proceedings. Volga Region. Technical Sciences. 2013. No. 4 (28). P. 199–211. EDN: RZTRMT. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.