امکان سنجی ساخت اجزای جعبه دنده ی موتورهای دریایی با فناوری ساخت افزایشی لیزر

فناوری ساخت افزایشی از جدیدترین و پیشرفته ترین روش های تولید قطعه است که در مقابل روش ساخت کاهشی قرار می گیرد. در این روش محصول مد نظر از یک مدل رایانه ای به صورت لایه به لایه ساخته می شود. مهم ترین روش های پردازش مواد فلزی با این فناوری، ذوب بستر پودری و رسوب مستقیم انرژی هستند که مکمل یکدیگرند. هدف از این مطالعه امکان سنجی ساخت اجزای جعبه دنده موتورهای دریایی با روش ساخت افزایشی لیزر است. در این پژوهش با بررسی شرایط ساخت افزایشی قطعات چرخ دنده، صفحه های اصطکاکی و پوسته ی جعبه دنده امکان چاپ سه بعدی آن ها ارزیابی شد. ارزیابی ها نشان دادند که ساخت افزایشی چرخ دنده ها به دلیل الزامات سخت گیرانه در خصوص کیفیت نهایی سطح و دقت ابعادی دندانه ها حتی با روش ذوب انتخابی لیزر نیز نیازمند عملیات ماشین کاری و عملیات حرارتی برای بهبود چقرمگی بعد از ساخت است. از همین رو تنها در شرایط خاصی ساخت این قطعه توجیه اقتصادی دارد. هم چنین، ساخت افزایشی صفحات اصطکاکی برپایه آلیاژهای مس با شرط بهینه بودن متغیرهای فرایندی و استفاده از مواد با عملکرد تدریجی امکان پذیر است. علاوه بر این، بررسی ها نشان دادند که برای چاپ سه بعدی پوسته ی جعبه دنده می توان از آلیاژهای یوتکتیکی آلومینیوم به واسطه ی محدوده انجماد کم استفاده کرد. پوسته های تولیدی از روش ذوب انتخابی لیزر می توانند نسبت وزن به استحکام بالاتری را در مقایسه با پوسته های ریخته شده نشان دهند. تنها عامل محدود کننده در این جا ابعاد پوسته است که در صورت بزرگ بودن می توان از روش رسوب دهی مستقیم انرژی برای ساخت استفاده کرد.

Keywords:

ساخت افزایشی لیزر , ذوب بستر پودری , چرخ دنده , صفحه ی اصطکاکی , پوسته ی جعبه دنده